Преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к области авто матики и предназначено для 11реобразоБания перемещений в цифровой код. Для повышения функциональной надежности преобразователя в него введены световод и оптический демультиплексор, а кодирующий элемент выполнен на многорезонансных интерференционных светофильтрах, предназначенных для разделения светового потока осветителя на ряд потоков с определенной длиной волны. Кодирование светового потока осуществляется кодовой дорожкой, которая состоит из участков интерференционного светофильтра, расположенных в соответствии с рисунком кодовой шкалы. Световые потоки по световоду передаются на вход оптического демультиштексора, который осуществляет разделение в пространстве световых потоков различной длины волтл. Эти потоки поступают на входы блока фотоприемников. Он формирует электрические сигналы, величина которых пропорциональна величине соответствующего светового потока . В блоке формирования выходных сигналов эти сигналы преобразуются в код, удобный для пользователя. 1. э.п. ф-лы, 3 ил, 1 табл. i О ел JS

СООЗ СОВЕТСКИХ

CQQ4AЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

0% (И) ша Н 03 И 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVM (21) 3775259/24-24 (22) 27 ° 07.84 (46) 30.08.86. Бюл. У 32 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт ии. акад. С.П.Королева (72) С.А.Иатюнин, Г.И.Леонович и Д.И.Иатюнина (53) 681.325(088.8) (56) Вульвет Дк. Датчики в цифровых системах. И.: Энергоиэдат, 1981, с. 34-41.

Фотоэлектрические преобразователи информации / Под ред. Л.Нреснухина. И.: Иааиностроение, 1974, .с. 61, рис. 32. (54) ИРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕИЕЩБНИЯ

В КОД (57) Изобретение относится к области автоматики и предназначено для преобразования перемещений в цифровой код. Для-повышения функциональной надекности преобразователя в него введены световод и оптический демультиплексор, а кодирующий элемент выполнен на многорезонансных интерференционных светофильтрах, предназначенных для разделения светового потока осветителя на ряд потоков с определенной длиной волны.

Кодирование светового потока осуществляется.кодовой дорожкой, которая состоит иэ участков интерференционного светофильтра, располо кенных в соответствии с рисунком кодовой вкалы. Световые потоки по световоду передаются на вход оптичес кого деиультиалексора, который осуществляет разделение в пространстве световых потоков различной длины волны. Эти потоки поступают на входы блока фотоприемнчков. Он формирует электрические сигналы, величина которых Нропорциональна величине соответствующего светового потока. В блоке формирования выходных сигналов эти сигналы преобразуются в код, удобный для пользователя. 1..

s.í. ф-лы, 3 ил, 1 табл.

ВыхОДнОй кОД преобразовател

Спектральный состав излучения на выходе световода 5 аличие заграждающих участков кодовой орожки 13

Номер разряда 2

0 0 0

0 О

0 1 0

1 0 0

t 12

Изобретение относится к автомати- ке и предназначено для преобразования механических перемещений в цифровой код.

Цель изобретения — повышение надежности преобразователя.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг. 2— выполнение кодирующего элемента; на фиг. 3 — выполнение оптического демультиплексора, блоке. фотоприемников и блока формирования выходных сигналов.

Преобразователь содержит осветитель 1, кодирующий элемент 2 с кодовой шкалой 3, щелевую диафрагму 4, световод 5, оптический демультиплексор 6, блок 7 фотоприемников, блок 8 формирования выходных сигналов. Кодовая шкала 3 кодирующего элемента 2 содержит прозрачное основание 9, многорезонансный интерференциониый светофильтр, содержащий слои участков в виде пленок 10, 11, 12 и кодовую дорожку 13. Оптический демультиплексор 6 содержит основание 14 и пленку 15, интерференционные фильтры 16 и призменные. ответвители 17. Блок 7 фотоприемников содержит фотоприемники 18, а блок 8 формирования выходных сигналов - «омпараторы 19.

Преобразователь работает следующим Образом.

Световой поток от осветителя 1 поступает на кодовую шкалу 3 кодирующего элемента 2, который соединен с валом.

54581 2

Кодовая шкала 3 представляет собой прозрачное для света основание

9, на которое наносится многорезонансный узкополосный интерференционный светофильтр, состоящий иэ прозрачных пленки 10 толщиной Х, пленки 11 толщиной К, пленки 12 толщиной f . Толщина пленок 10-12 выбирается из условия:

4п 2п 4п

1 а Э где %, - ljJtmaa волны основного ре-. зонанса материала.

Коэффициент отражения пленок 10

t2 определяется числом слоев с staсоким и низким показателями преломления и значениями этих показателей. Световой поток от осветителя

1, пройдя кодовую шкалу 3, приобретает дискретный спектральный состав нз монохроматических составляющих с длинами волн A,, а, 1 ... Ф„, где n — число разрядов преобразова теля. Реализация "цветового" кодирования перемещения осуществляется кодовой дорожкой 13, которая разделяет световой поток на потоки с различной длиной волны. Так, напри"., 30 мер, для трехразрядного кода соответствующие рисунку кода кодирующего элемента 2 участки кодовой дорожки 13 должны иметь слои с полосами заграждения 9,, Ф, h 3. При этом соответствие между выходным кодом преобразователя и расположением отдельных участков кодовой дорожки

13 подчиняется таблице.

1254581

Продолжение таблицы

Выходной код преобразователя

Спектральный состав излучения на выходе световода 5 аличие заграждающих участков кодовой орожки 13

Номер разряда

11 )э

1 О 1

1 1 О

1 1

Прошедшее через определенный участок кодирующего элемента 2 излучение представляет собой ряд узких спектральных полос излучения, положение которых определяется комбинацией составляющих, нанесенных на этот участок кодирующего элемента 2, и поступает через щелевую диафрагму

4 (роль щелевой диафрагмы 4 может выполнять входной торец световода 5) на вход оптического демультиплексора 6, который выполняет функцию

ЗО разделения в пространстве излучения с различной длиной волн.

Оптический демультиплексор 6 .представляет собой волновод, выполненный из диэлектрического основания 14, в который вводится излучение с выходного торца световода 5.

С одной стороны на волновод наносится тонкая пленка 15 as оптически прозрачного материала. На пленку 15 с помощью прозрачного клея приклеиваются и интерференционных фильтров 16. Каждый фильтр 16 предназначен для нропускания светового потока одной длины волны Я,, 4, Э.Э или

3„. На свободную поверхность фильтров 16 приклеиваются ответвители 17, направляющие световые потоки своей длины волны на вход соответствующего фотоприемника 18 блока 7.

В качестве фотоприемников 18 могут быть использованы фоточувствительные элементы, спектральная характеристика которых шире спектрального диапазона %, -9„. 55

С выхода фотоприемников 18 сигналы поступают иа входы блрка 8! формирования выходных сигналов, который осуществляет формирование необходимого для пользователя кода.

В простейшем случае этот блок может быть выполнен на компараторах 19.

Формула изобретения

1. Преобразователь перемещения в код, содержащий последовательно расположенные на оптической оси осветитель, кодирующий элемент и щелевую диафрагму, блок фотоприемников,выходы которого соединены с входами блока формирования выходных сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены светодиод и оптический демультиплексор, а ко" дирующий элемент выполнен иэ оптически прозрачных основания, монорезонансного интерференцнонного светофильтра н кодовой дорожки, состоящей из участков интерференционного светофильтра в соответствии с рисунком кодовой шкалы, а последовательно расположенные на оптической оси световод и оптический демультиплексор установлены между щелевой диафрагмой и блоком фотоприемников.

2. Преобразователь по п. 1, о тл н ч а ю шийся тем, что оптический демультиплексор содержит диэлектрическое основание, с нанесенной на него пленкой нз оптически прозрачного материала, на которой размещено М иитерференционных фильтров .с соответствующим числом призменных ответвителей.

1254581 фиа. Р

Редактор И.Петрова

Корректор Е.Сирохмаи

Заказ 4729/58

Подписное ф 4ЩЗМ

qtyg. 8

Составитель Ю.Котов

Техред В.Кадар .

Тираж 816

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб,, д. 4/ф

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Э

rt

)Л