Оптоэлектронный функциональный преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (н1422007

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 18.05.72 (21) 1785753/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.03.74. Бюллетень ¹ 12

Дата опубликования описания 12.09.74 (51) А1, 1,л, (j 06а 9/00

G 06g 7/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681.335.8(088.8) (72) Авторы изобрезения С. В. Свечников, П. Ф. Олексенко, В. С. Кретулис и В. M. Сорокин (71) Заявитель

Институт полупроводников АН Украинской ССР (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЪ1Й ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны оптоэлектронные функциональные преобразователи, содержащие измерительную мостовую схему на резисторах и двух фоторезисторах, оптически связанных с соответствующими источниками света, включенными в смежные плечи вспомогательной мостовой резистивной схемы, одна диагональ которой подключена к источнику тока смещения, а другая через управляемый генератор тока — к первому источнику входного напряжения.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем фоторезисторы включены последовательно в одно плечо измерительной мостовой схемы, одна диагональ которой соединена с выходом преобразователя, а другая диагональ подключена к подвижным контактам дополнительно введенного сдвоенного переключателя. Первая пара неподвижных контактов этого переключателя соединена с первым источником входного напряжения, а вторая пара неподвижных контактов — со вторым источником входного напряжения.

Это позволяет расширить функциональные возможности преобразователя.

Блок-схема оптоэлектронного функционального преобразователя показана на чертеже.

Устройство содержит измерительную мостовую схему на резисторах 1 — 4 и фоторезисторах 5 и 6, оптически связанных с соответствующими источниками 7 и 8 света, включенными в смежные плечи вспомогательной мостовой схемы с резисторами 9 и 10, одна диагональ которой подключена к источнику 11 тока смен.ения, а другая через управляемый генератор 12 тока — к первому источнику 13 входного напряжения. Фоторезисторы 5 и 6 включены последовательно в одно плечо из10 мерительной мостовой схемы, одна диагональ которой соединена с выходом преобразователя, а другая — с подвижными контактами сдвоенного переключателя 14. Первая пара неподвижны. . контактов переключателя под15 ключена к источнику 13 входного напряжения, а вторая пара неподвижных контактов — к источнику 15 входного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Так как на рабочем участке, задаваемом

20 током смещения /cia источников 7 и 8 света светодиодов, интенсивность излучения инжекционного светодиода прямо пропорциональна току через него, а проводимость фоторезистора 5 (6) линейно связана с величиной падаю25 щего светового потока, то приращение проводимости фоторезистора 5 (6) — / /х где l, — ток через светодиод, создаваемый уп30 равляемым генератором 12 тока и

422007 пропорциональный преобразуемой величине источника 13 входного напряжения

U,„, т. е. 1:== К,U,„, К„К, — постоянные, При подаче в диагональ вспомогательной мостовой схемы величины I,. ток одного светодиода повышается, а другого пони>кается, поэтому проводимость одного фоторсзистора растет, а другого уменьшается, т. е.

a, = a — Ьа, " ae а

ae+ "о — проводимость плеча, содер>кащего два последовательно соединенных фоторезистора, можно записать Выра>кение для выходного напряжения U„,,, снимаемого с резистора 3, включенного в диагональ измерительной мостовой схемы, зза 1з4 1вых 11пит ("1+ 2) (- + "4) + оз (1+ох+ з4+ х )

МОСТОВОЙ

Если параметры измерительной схемы выбраны таким образом, что пв :: a ë : a„ a4 - " aо )) a, и aî ((a>,, 35

2 то выходное напряжение а г

11вых: пит

=о+ 2:з

Учитывая выражение (1), имеем (; + Ь-п) (-. — Ьо)

ag

2з (2) 40 (3)

Тогда, подставив выражение (3) в выражение (2), получим

a — Л в в и

2з 2

50 вык — 1 пит — 1 пит X

"о + 2зз

2-. ("о+ 2 з)

Так какЛ з = К,I,а управляемый генератор тока позволяет получить зависимость

1д. — I(eUexi где o — проводимость каждого фоторезистора

5, 6 в рабочей точке (при 1,=0, а токи свето15 диодов 1„=- 1,. == IÄ,).

Для измерительной мостовой схемы, плечи которой имеют проводимости о1, о2, Ол, ав, где

20 то

Лз=-К, К, U„.

Тогда (1 2 2 пик К1 К2 вх.

2; (:, + г:,) вых—

Учитывая, что о, оо, оз, К1, К2 — постоянные величины, 2

U„„„„= — К, Uee„U„„„ где

К2К2 яз†некоторая постоянная.

2в (-. + 2.,)

Если сд военный переключатель 14 подсоединить к источнику 13 входного напряжения, то к диагонали измерительной мостовой схемы подключается второе преобразуемое напряжение и з 1вых — — Кз 1вх.

Таким образом, устройство выполняет функциональное преобразование вида у= — Ах* при U»,.— const, у =Вхз при U, U„. и может быть использовано для получения квадратичной и кубической функциональных зависимостей.

Предмет изобретения

Оптоэлектронный функциональный преобразователь, содержащий измерительную мостовую схему на резисторах и двух фоторезисторах, оптически связанных с соответствующими источниками света, включенными в смежные плечи вспомогательной мостовой резистивной схемы, одна диагональ которой подключена к источнику тока смещения, а другая — к управляемому генератору тока, вход которого соединен с первым источником входного напряжения, отл и чающийся тем, что, с целью увеличения функциональных возможностей преобразователя, в нем фоторезисторы включены последовательно в одно пле lo измерительной мостовой схемы, одна диагональ которой соединена с выходом преобразователя, а другая диагональ подключена к подвижным контактам дополнительно введенного сдвоенного переключателя, первая пара неподвижных контактов которого соединена с первым источником входного напряжения, а вторая пара неподвижных контактов подключена к второму источнику напряжения.

422007

Составитель 10. Козлов

Текред Е. Борисова

Редактор И. Грузова

Корректор Т. Хворова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2316/6 Изд. 1 1 473 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4)5