Устройство для преобразования положения чувствительного элемента в код

Авторы патента:

G08C9/06 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА В КОД, содержашее чувствительный элемент, компаратрр, первый и второй элементы И, реверсивный счетчик , генератор тактовых импульсов и цифроаналоговый преобразователь, прямой выход компаратора подключен к первому входу первого элемента И, а инверсный выход - к первому входу второго элемента И, выходы элементов И подключены к счетным входам реверсивного счетчика, выходы которого подключены через цифроаналоговый преобразователь к входу компаратора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введен демодулятор, чувствительный элемент выполнен в виде инверсного фотодиода, а генератор тактовых импульсов выполнен в виде электродвигателя, на валу которого установлен растр, расположенный перед чувствительным элементом, боковой вывод инверсного фотодиода через демодулятор подключен к входу компаратора, а центральный вьшод - к вторым входам элементов И. (Л со ел to О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(50 G 08 С 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3526822/18-24 (22) 23. 12.82 (46) 30.05.84. Бюл. № 20 (72) А. Я. Бакст (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Бабиков М. А., Косинский А. В.

Элементы и устройства автоматики. М., «Высшая школа», 1975, с.с. 394, 397, 398, 401.

2. Гальперин М. В. Введение в схемотехнику. М, Энергоиздат, 1982, с. 91 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА В КОД, содержащее чувствительный элемент, компаратор, первый и второй элементы И, реверсивный счетчик, генератор тактовых импульсов и цифроаналоговый преобразователь, прямой вы„,SUÄÄ 1()95216 А ход компаратора подключен к первому входу первого элемента И, а инверсный выход вЂ” к первому входу второго элемента И, выходы элементов И подключены к счетным входам реверсивного счетчика, выходы которого подключены через цифроаналоговый преобразователь к входу компаратора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введен демодулятор, чувствительный элемент выполнен в виде инверсного фотодиода, а генератор тактовых импульсов выполнен в виде электродвигателя, на валу которого установлен растр, расположенный перед чувствительным элементом, боковой вывод инверсного фотодиода через демодулятор подключен к входу компаратора, а центральный вывод вЂ” к вторым входам элементов И.

1095216

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения координат точечных излучающих объектов.

Известны устройства для преобразования положения чувствительного элемента в код, содержащие чувствительный элемент и аналого-цифровой преобразователь (1).

Указанные устройства сложны по конструкции и имеют недостаточно высокое быстродействие в результате последовательного преобразования аналоговой величины во временной интервал, а затем временного интервала вЂ” в цифровой код.

Известно также устройство для преобразования положения чувствительного элемента в цифровой код, содержащее чувствительный элемент, компаратор, первый и второй элементы И, реверсивный счетчик, генератор тактовых импульсов и цифроаналоговый преобразователь, прямой выход компаратора подключен к первому входу первого элемента И, а инверсный выход вЂ” к первому входу второго элемента И, выходы элементов И подключены к счетным входам реверсивного счетчика, выходы которого подключены через цифроаналоговый преобразователь к входу компаратора (2).

Известное устройство сложно по конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования положения чувствительного элемента .в код, содержащее чувствительный элемент, компаратор, первый и второй элементы И, реверсивный счетчик, генератор тактовых импульсов и цифроаналоговый преобразователь, прямой выход компаратора подключен к первому входу первого элемента И, а инверсный выход вЂ” к первому входу второго элемента И, выходы элементов И подключены к счетным входам реверсивного счетчика, выходы которого подключены через цифроаналоговый преобразователь к входу компаратора, введен демодулятор, чувствительный элемент выполнен в виде инверсного фотодиода, а генератор тактовых импульсов выполнен в виде электродвигателя, на валу которого установлен растр, расположенный перед чувствительным элементом, боковой вывод инверсного фотодиода через демодулятор подключен к входу компаратора, а центральный вывод вЂ” к вторым входам элементов И.

На чертеже изображена структурная схе. ма устройства.

Устройство для преобразования положения чувствительного элемента в код содержит чувствительный элемент 1, электродвигатель 2 и растр 3, образующие генератор тактовых импульсов, демодулятор 4, резисторы 5 и 6, компаратор 7, элементы И 8 выход компаратора 7 подключен к первому входу первого элемента И 8, а инверсный выход вЂ” к первому входу второго элемен10 та И 9. Выходы элементов И подключены к счетным входам реверсивного счетчика 10, выходы которого подключены к входу цифро-аналогового преобразователя 11, выход которого через резистор .6 подключен к входу компаратора 7. Центральный вывод чувствительного элемента 1 подключен к второму входу первого элемента И 8 и второму входу второго элемента И 9. Растр 3 выполнен в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных радиальных полос и установ2р лен на валу электродвигателя 2 непосредственно перед чувствительным элементом 1.

55 и 9, реверсивный счетчик 10 и цифроаналоговый преобразователь 11. Чувствительный элемент 1 выполнен в виде инверсного фотодиода. Боковой вывод чувствительного элемента 1 подключен к входу демодулятора 4, а выход демодулятора 4 через резистор 5 вЂ” к входу компаратора 7. Прямой

Устройство работает следующим образом.

Излучение фокусируется на чувствительную поверхность инверсного фотодиода 1, при этом через центральный вывод протекает первичный ток, по природе аналогичный фототоку обычного фотодиода, работающего в фотодиодном режиме, а через боковые выводы, расположенные под углом 90 друг к другу, протекают так называемые боковые токи, величина которых зависит от величины и направления смещения светового лятна относительно осей симметрии Х и Y чувствительного элемента 1 (продольный эффект в полупроводниках) . Растр 3, приводимый во вращение электродвигателем 2, модулирует поток излучения с заданной постоянной частотой. Модулированный сигнал с бокового вывода (расположенного, например, на оси Х вЂ” канал Х) поступает на демодулятор 4, а затем через резистор 5 вЂ” на вход компаратора, 7, где происходит сравнение входного сигнала с сигналом обратной связи, поступающим на вход компаратора 7 от реверсивного счетчика 10 через цифроаналоговый преобразователь 11 и резистор 6. Если входной сигнал превышает сигнал обратной связи, то на прямом выходе компаратора 7 появляется сигнал, открывающий элемент И 8, через который импульсы от центрального вывода чувствительного элемента 1 поступают на суммирующий счетный вход реверсивного счетчика 10. Суммирование импульсов в счетчике 10 происходит до тех пор, пока величина входного сигнала не будет равна величине сигнала обратной связи, при этом цифровой код, записанный в счетчике 10, будет соответствовать величине входного сигнала (в частности амплитудному значению напряжения на соответствую109521б

Составитель Ю. Котов

Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Ко рре кто р A. Фере и ц

Заказ 3603/33 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щем боковом выводе инверсного фотодиода 1).

Если входной сигнал меньше сигнала обратной связи, то на инверсном выходе компаратора 7 появляется сигнал, открывающий элемент И 9, через который импульсы от центрального вывода инверсного фотодиода 1 поступают на вычитающий счетный вход реверсивного счетчика 10. Вычитание импульсов в счетчике 10 производится до тех пор, пока величина входного сигнала не будет равна величине сигнала обратной связи, при этом цифровой код, записанный в счетчике 10, будет соответствовать величине входного сигнала.

При подаче входного сигнала по каналу У устройство работает аналогичным образом.

В случае работы устройства одновременно по двум каналам, любое изменение положения чувствительного элемента 1 (в фокальной плоскости фокусирующей системы) относительно точечного источника излучения приводит к изменению выходного сигнала по каждому из каналов, а следовательно,.

1р и цифрового кода, поступающего с выхода реверсивного счетчика 10.

Технико-экономический эффект обусловлен преимуществами изобретения.