Метод переноса спектра полезного сигнала

Рассмотрим этот метод на примере измерения светового потока нити накаливания электрической лампы (рис.)

Если лампа подключена к источнику постоянного напряжения, она создает световой поток постоянной интенсивности, который измеряют с помощью измерительного преобразователя. На световой поток лампы может накладываться световой поток от постороннего источника света. Этот источник понижает порог чувствительности СИ и увеличивает его аддитивную погрешность.

В схеме с модуляцией полезного сигнала (рис.) световой поток электролампы модулируют, подключив ее к источнику переменного напряжения.

Световой поток пропорционален квадрату току. Если ток i – переменный, т.е. , то световой поток содержит переменную составляющую с частотой 2W, которую можно выделить с помощью частотного фильтра.

На рис. световой поток I ₁ включает в себя поток от постороннего источника и постоянную составляющую потока от электролампы. Вторая часть светового потока меняется с частотой 2W. Эта часть выделяется с помощью узкополосного частотного фильтра, установленного перед СИ.

Таким образом, модуляция позволяет “переместить” частоту измеряемого сигнала в ту область спектра, где интенсивность шума минимальна.

В измерительной технике часто для модуляции светового потока используют механический модулятор, который представляет собой диск с отверстиями, насажанный на вал электродвигателя. Если число отверстий n и частота вращения двигателя равна f об/с, то частота модуляции светового потока будет равна nf c^-1. Однако модулированный поток, хотя и будет периодическим, но не может быть гармоническим. Форма модулированных импульсов во многом зависит от профиля отверстий.