Способ фотоэлектрического преобразования позиций носителя периодически повторяющихся оптически прозрачных участков

 

СПСГСОБФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОЗИЦИЙ НОСИТЕЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКИ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ ОПТИЧЕСКИ ПРОЗРАЧНЫХ УЧАСТКОВ по авт.св. № 858026, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования , при формировании первого общего сигнала на каждом шаге перемещения носителя из последовательности световых сигналов формируют дополнительный электрический сигнал, смешенный во времени относительно серединывременного интервала между первым и вторым аналоговыми сигналами на величину , кратную времени прохождения носителем расстояния, равного шагу оптически прозрачных участков носителя, . и суммируют полученный дополнительный электрический сигнал с первь1м и iвторым аналоговыми электрическими сигналами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1!) Э(51) 6 06 K 7 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPQHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТ (РЫТИЙ (61) 858026 (21 ) 2996045/18-24 (22) 24.10.80 (46) 15.09.83. Бюл. Р 34 (72) В.Ф,Кукушкин (53) 681.327.12(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 858026, кл. G 06 К 7/14,. 1979. (54 ) (.5 7) СПОСОБ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОЗИЦИЙ НОСИТЕЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКИ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ ОПТИЧЕСКИ ПРОЗРАЧНЫХ УЧАСТКОВ по авт.св. 9 858026,. отличающийся тем,.что, с целью повышения точности преобразования, при формировании первого общегосигнала на каждом шаге перемещения носителя из последовательности световых сигналов формируют дополнительный электрический сигнал, смещенный во временй относительно середины временного интервала между первым и вторым аналоговыми сигналами нж величину, кратную времени прохождения носителем расстояния, равного шагу оптически прозрачных участков носителя, и суммируют полученный дополнительный электрический сигнал с первым и вторым аналоговыми электрическими сигналами.

1042042 в каналах формирования синхросигналов в устройствах ввода информации с перфоносителей и кодовых масок.

По основному авт.св. Р 858026 известен способ фотоэлектрического преобразования позиций носителя периодичееки повторяющихся оптически

10 прозрачных участков, заключающийся в формировании последовательности световых сигналов при перемещении. носителя, преобразовании полученной последовательности в два аналоговых 15 электрических сигнала и формировании первого общего сигнала, равного, сумме аналоговых электрических сигналов, при котором формируют второй общий сигнал, равный максимальному из ана- 20 логовых электрических сигналов, формируют первый пороговый сигнал из первого общего сигнала и сравнивают его с вторым общим сигналом и в моI мент ик равенства Формируют пеРедний 75 фронТ двухуровневого электрического сигнала, формируют второй пороговый сигнал из первого общего сигнала и сравнивают его с вторым общим сигналом, в момент их равенства формируют задний фронт двухуровневого электрического сигнала (1).

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть .применено в датчиках приращений аппаратуры с программным управлением, Недостатком известного способа яв,ляется снижение точности преобразования в условиях разброса оптических свойств (прозрачнести) сменного носителя. При реализации способа удает" ся добиться частичного снижения влйя-! ния разброса оптических свойств носи теля путем некоторого удаления вос- i40 принимающей поверхности фотоприемников от плоскости соприкосновения диафрагмы с носителем. Для автокомпенсации дестабилизирующего влияния разброса прозрачности носителя необ" 45 ходимо установить относительное значение пороговых сигналов близким к отношению площади одного из фотоприемников, определяющих второй общий сигнал, к общей площади фотоприемни- 50 ков, которое равно 0,5. Однако минимальное относительное значение второго общего сигнала равно 0,5. Значение первого порогового сигнала естественно должно быть больше 0,5..

Причем для обеспечения надежности преобразования отличие от 0,5 необходимо увеличивать. Значение же второго порогового сигнала должно быть больше, чем значение первого порогового сигнала. Условие автокомпенсации дестабилизирующего влияния разброса оптических свойств носителей оказывается существенно нарушенным, что приводит к снижению точности преобразования.

Цель изобретения - повышение точности преобразования в условиях разброса оптических свойств сменного носителя.

Цель достигается тем, что соглас" но способу фотоэлектрического преобразования позиций носителя периодически повторяющихся оптически прозрачных участков при формировании пер" вого общего сигнала на каждом шаге перемещения носителя из последовательности световых сигналов формируют дополнительный электрический сигнал, смещенный во времени.относительно середины временного интервала между первым и вторым аналоговыми сигналами на величину, кратную времени прохождения носителем расстояния, равного шагу оптически прозрачных участков носителя, и суммируют полученный дополнительный электрический сигнал с первым и вторым аналоговыми электрическими сигналами.

На фиг. 1 изображена временная диаграмма, иллюстрирующая способ фотоэлектрического преобразования позиций носителя периодически повторяю" щихся оптически .прозрачных участков; на фиг, 2 — один из возможных вариантов аппаратурной реализации данного способа.

На фиг. 1 изображены сдвинутые друг относительно друга основные аналогдвые электрические сигналы 1 и 2, дополнительный электрический сигнал

3, первый общий сигнал 4, первый по-. роговый сигнал 5, передний фронт 6 двухуровневого электрического сигнала, второй пороговый сигнал 8, зад ний фронт 9 двухуровневого электрического сигнала 7, Устройство, предназначенное для реализации способа (блок-схема которого приведена на фиг, 2), содержит фотоприемники 10, 11 и 12 . нагрузочные сопротивления 13 и 14 фотоприемников 10 и 12 соответственно, суммирующий усилитель 15,. блок 16 выбора максимального из сигналов, блок 17 сравнения, управляемый делитель 18 напряжения, согласующие сопротивления 19 и 20.

Способ фотоэлектрического преобразования позиций носителя периодически повторяющихся оптически прозрачных участков в последовательность двухуровневых электрических сигналов реализуется следующим образом.

В процессе перемещения носителя .(не показан) формируют последовательность световых сигналов (не показана) производят преобразование полученной последовательности в основные анало" говые электрические сигналы 1 q 2, сдвинутые друг относительно друга, формируют второй общий сигнал, равный максимальному из основных анало говых электрических сигналов 1 и 2

1042042 ния, O

Снижение минимальной величины

4() второго общего сигнала в зоне формирования максимума дополнительного электрического сигнала 3 дает возможность приблизиться к выполнению условия автокомпенсации разброса проз45 рачности носителя и тем самым повы(на участке до момента t „равенства сигналов 1 и 2 от рассматриваемого оптически прозрачного участка носителя максимальным сигналом является сигнал 1, а на участке от t„äo1 равенства сигнала 2 с сигналом 1

2 от очередного оптически прозрачного, учас TK а носителя макс ималь ным яв ляется сигнал 2); формируют на каждом шаге перемещения носителя дополнительный электрический сигнал 3, формируют первый общий сигнал 4, равный сумме электрических сигналов 1, 2 и 3; формируют первый пороговый сигнал 5 из первого общего сигнала 14 как заданную часть его, большую, чем отношение минимального значения вто. рого общего сигнала к первому общему сигналу 4; производят сравнение второго общего сигнала с первым пороговым сигналом 5 и в момент времени t их равенства, после которого второй общий, сигнал становится. меньше первого порогового сигнала 5, формируют передний фронт 6 двухуровневoro электрического сигнала 7, а также второй пороговый сигнал 8 из первого общего сигнала 4, как заданную часть его, большую по величине, чем первый пороговый сигнал 5. Дальнейwee сравнение второго общего сигнала производят с вторым пороговым сигналом 8 и в момент, их равенства формируют задний фронт 9 двухуровневого электрического сигнала 7 и вновь переходят к формированию первого порогового сигнала 5 и сравнению с ним второго общего сигнала, т,е. процесс повторяется.

Операции преобразования последовательностей световых сигналов от оптически прозрачных участков носителя в аналоговые электрические сиг-. налы 1, 2 и 3 в устройстве (фиг.2) реализуются с помощью фотоприемников 10, 12 и 11 и нагрузочных сопротивлений 13 и 14 соответственно. Общая точка нагрузочных сопротивлений

13 и 14 и выход Фотоприемника 11 соединены с инвертирующим входом суммирующего усилителя 15, на выходе которого формируется первый общий сигнал.

4 (изображенный в инвертированном виде) . Операция формирования второго общего сигнала реализуется с помощью блока 16 выбора максимального иэ ос- . новных аналоговых электрических сигналов 1 и 2. Операции формирования первого 5 и второго 8 пороговых сигналов реализуются с помощью управляемого делителя 18 напряжения, коммутационный вход которого подключен к вйходу блока 17 сравнения, производящего формирование двухуровневого электрического сигнала 7,(до момента времени +>), пока выходной сигнал блока 16 превосходит по величине первый пороговый сигнал 5, выходной сиг(нал блока 17 сравнения отрицателен, что определяет насыщенное состояние транзистора управляемоГо делителя 18, а следовательно, и формирование первого порогового сигнала 4. Когда выходной сигнал блока 16 выделения максимального сигнала становится меньше по абсолютной величине, чем первый пороговый сигнал 5, происходит форми" рование переднего фронта 6 двухуровневого электрического сигнала 7, т.е. переключение уровня выходного сигнала 7 блока 17 сравнения с отрицательного на положительный, что приводит к запиранию транзистора управляемого

15 делителя 18 и Формированию второго порогового сигнала 8 °

Формы сигналов приведены для вариантов реализации способа, когда общая протяженность чувствительных поверхностей фотоприемников 10, 11 и 12 в направлении перемещения носителя равна шагу его оптически прозрачных участков при протяженности поверхности фотоприемника 11 вдвое меньшей по сравнению с фотоприемниками 10 и 12 и относительной протяженности оптически прозрачных участков носителя, равной 0,3 от их шага.

Следует иметь в виду, что на чертеже изображен случай. нулевой прозрачности носителя. Очевидно, что фотоприемник 11 может располагаться при реализации способа как между фотоприемниками 10 и 12, так и со смещением относительно середины расстоя35 ния между ними на величину, кратную шагу оптически прозрачных участков носителя в направлении его перемещесить точность преобразования.Количественно предельный выигрыш в снижении ошибки преобразования от разброса оптических свойств носители можно оце- .50 нить через отношение разности второго порогового сигнала и минимального значения второго общего сигнала к полуразности второго и первого пороговых сигналов, т.е. выигрыш боль ше, чем двухкратный.

В предложенном варианте способа

55 реализовано снижение одного из минимумов второго общего сигнала на кажо дом шаге перемещения носителя, что создает дополнительную возможность

60 по .селекции этих минимумов . Снижения обоих минимумов второго общего сигна ла можно достигнуть путем формирования на каждом шаге перемещения носи-, теля двух дополнительных электрических сигналов, из которых максимум

104>n4Z второго смещен по отношению к максимуму сигнала 3 на половину шага оптически прозрачных участков носителя, В устройстве это реализуется путем введения второго дополнительного фотоприемника, смещенного по отношению к фотоприемнику 11 на величину, кратную нечетному количеству полушагов оптически прозрачных участков носителя. Выход этого Фотоприемника также соединен с инвертирующим входом сум- 10 мирукв1его усилителя. В качестве базового объекта выбран способ, реализованный в канале

Формирования синхросигнала широко применяемого считывателя с,перфоленты 15 типа ФСП-ЗМ, разработки НИИ йМ. В этом устройстве, несмотря на стабиВНИИПИ Заказ 7130/50

Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 лизацию режима работы осветителя, смена перфолент, имеющих разные коэффициенты прозрачности (в пределах

ЗОЪ), требует дополнительной подрегулировки устройства. Реализация предложенного способа позволяет производить считывание информации беэ таких подрегулировок, а также отказаться .от стабилизации режима работы осветителя, что существенно упрощает устройство и облегчает тепловой режим его работы.

Таким образом, основной техникоэкономический эффект от реализации предложенного способа заключается в повышении точности преобразования в условиях разброса оптических свойств носителя.