Искусственный спутник земли

Под прямоугольниками, обозначенными цифрами 1, подразумеваются так называемые датчики. На ИСЗ датчики — это все приборы, например, счетчики космических, ультрафиолетовых и других лучей, термисторы, магнитометры, манометры, астрономические приборы и др., которые дают электрический ток, характеризующий измеряемую ими величину и меняющийся при ее изменении. Цифра 2 — коммутирующее устройство, подключающее поочередно датчики к последующим блокам 3 (модулятор) и 4 (передатчик). Коммутация осуществляется в простейшем случае вращающимся переключателем, подключающим поочередно датчики к модулятору 3 передатчика 4. Частота коммутации, или, как говорят, частота «опроса» датчиков зависит от конструкции коммутатора. Механические коммутаторы обеспечивают несколько десятков «опросов» каждого датчика в секунду. Электронные устройства позволяют «опрашивать» приборы несколько сот раз в секунду. Модулятор 3 преобразовывает величину тока, приходящего от датчиков, в определенное изменение частоты радиосигналов или их амплитуды (частотная и амплитудная модуляция), или в изменение промежутка между двумя импульсами (временно-импульсная модуляция), или в изменение ширины самого импульса (широтно-импульсная модуляция). Имеются еще и другие виды модуляции, например, кодовая, когда определенной величине сигнала, пришедшего от датчика, соответствует определенная комбинация из импульсов, вырабатываемых так называемым кодовым устройством.

Таким образом, радиоканал, обозначенный на рисунке изломанной стрелкой, в каждый момент времени используется для передачи показаний одного из датчиков, установленных на передающей стороне.

На приемной стороне после приемника 5, улавливающего и усиливающего слабые радиосигналы, сигналы попадают в коммутатор 6, который поочередно подключается к регистрирующей или записывающей аппаратуре 7. Коммутатор на приемной стороне должен работать синхронно и синфазно с коммутатором на передающей стороне, чтобы информация, идущая от первого датчика на передающей стороне, записывалась на первом записывающем устройстве на приемной стороне, информация, идущая от второго датчика, записывалась на втором устройстве и т. д. Для этого на передающей стороне в общую последовательность сигналов, передаваемых по радио, замешиваются сигналы синхронизации (сигналы управления коммутатором), которые выделяются на приемной стороне благодаря их качественному отличию от измерительных импульсов и заставляют переключатели на приемной и передающей стороне работать синхронно и синфазно — «в такт».

На втором советском искусственном спутнике Земли был установлен совершенный многоканальный радиотелеметрический передатчик с временным разделением каналов.

С помощью этого передатчика ученые получили на Земле сведения от многочисленных научных приборов, установленных на спутнике. На втором спутнике была отправлена в космос собака «Лайка». Это было сделано для того, чтобы изучить, как чувствует себя живой организм в верхних слоях атмосферы, как воздействуют на него состояние невесомости, космические лучи и т. д. Для этого регистрировались такие функции организма собаки, как пульс, дыхание, температура тела и т. д. На теле животного были укреплены специальные датчики. В качестве датчика пульса может быть применен фотоэлемент с миниатюрной электрической лампочкой. При освещении фотоэлемента в нем возникает электрическое напряжение. Если фотоэлемент и электрическую лампочку расположить по разные стороны кровеносного сосуда, то, пульсируя в сосуде в такт сердечным сокращениям, кровь будет изменять степень освещенности фотоэлемента и, следовательно, величину снимаемого с него тока.

Это не единственный способ измерения пульса на расстоянии. Регистрировать его, а также работу сердца можно и с помощью электрокардиографии. Дело в том, что при каждом сокращении сердца в организме возникают биологические токи. Если на определенных участках тела расположить электроды, то между ними появится электрическое напряжение.

Для регистрации дыхания применяется весьма простой принцип. На груди животного с помощью специального пояса крепится переменное электросопротивление. При дыхании окружность груди изменяется. Это в свою очередь влияет на величину сопротивления, что и регистрируется соответствующим прибором. Имеются и другие способы измерения дыхания.

Специальные датчики-термисторы позволяют следить за температурой тела. В зависимости от нее они изменяют свое электросопротивление.