74
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012
УДК 535.56+681.785.3
А.С. Мартынов, Г.И. Уткин
ПРОГРАММНОЕ СРЕДСТВО
ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ, АНАЛИЗА
И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ
РАЗВЕРТЫВАЮЩИХ ПОЛЯРИМЕТРОВ
Представлены результаты разработки специализированных про-
граммных средств для моделирования, анализа и обработки сигна-
лов развертывающих поляриметров. C помощью разработанного
программного обеспечения показано, что наиболее быстрым алго-
ритмом обработки сигналов развертывающих поляриметров яв-
ляется ортогональный, обеспечивающий линейный рост времени
вычисления от объема полученного цифрового сигнала.
E-mail:
Ключевые слова:
поляриметрия, оптико-электронный поляриметр
развертывающего измерения, турбополяриметр.
Поляриметры широко используются в химической и пищевой
промышленности, в медицине и при биологических исследованиях
для анализа свойств органических и биологических оптически актив-
ных веществ. Разработаны лазерные быстродействующие поляримет-
ры, предназначенные для проведения высокоточных измерений при
исследовании кинетики быстропротекающих химических реакций с
использованием оптически активных реагентов [1—3]. В основе их
работы лежит развертывающий метод измерения угла вращения
плоскости поляризации (УВПП), который позволил упростить элек-
тромеханические узлы и повысить быстродействие в десятки раз по
сравнению с поляриметрами, выполненными по классической схеме.
В развертывающем методе измерения УВПП используется ли-
нейно поляризованное излучение, модулированное по азимуту плос-
кости поляризации. При прохождении через исследуемую среду из-
лучение приобретает дополнительный поворот плоскости поляриза-
ции. Двухканальный анализатор выделяет из полученного излучения
две ортогонально поляризованные составляющие, интенсивность ко-
торых изменяется по гармоническому закону с частотой, в 2 раза
превышающей частоту вращения поляризатора, и разностью фаз
π
[2]. Информация об УВПП исследуемой средой содержится в фазе
сигналов измерительного тракта:
[
]
[
]
1
0 ПМ ср
д
2
0 ПМ ср
д
( ) 0, 5
1 cos (2 2 ) ;
( ) 0,5
1 cos (2 2 ) ,
S t
I
S t
I
τ
τ
μ
θ
α
τ
τ
μ
θ
α
=
+
−
=
−
−