Преобразователь положения пучка

 

< 468590

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 04.11.72 (2l ) 1843663/26-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (53)M. Кл.

Н 05 Н 7/00

3Ь«ударстааииый комитат

СССР

«о делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15,09.81. Бюллетень,Р1и 34

Дата опубликования описакия 15.09.81 (53) УДК 621.384..6 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Ивкин, И, В. Мозин и Е. Е. Трифонов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ

ПУЧКА

Изобретение относится к ускорительной технике.

Известны преобразователи положения пучка . заряженных частиц в цифровой код, содержащие датчик с двумя электростатическими пластинами, схемы выделения постоянных составляющих сигналов датчика, интегрирующие элементы, усилитель разности сигналов пластин и усилитель суммы, ключи, аналого-цифровой преобразователь, регистры памяти и блок для определения отношения двух чисел, необходимый для исключения влияния интенсивности пучка на результат измерения.

Для получения результата в известных устройствах требуется большое количество оборудования.

Цель изобретения — упрощение преобразователя положения пучка в код путем совмещения нескольких операций: интегрирования, определения направления отклонения пучка от оси симметрии датчика и операций деления, вычитания и преобразования результата в цифровую форму.

Это достигается тем, что в качестве аналогоцифрового преобразователя испольэо ан двухтактный интегрирующий преобразователь, младшие разряды счетчика которого соединены с выходными шинами всего устройства через схему съема информации а прямом или обратном коде. Управляющий вход схемы подклю чен к выходу старшего разряда счетчика, вход интегратора аналого-цифрового преобразователя соединен через ключ с одной из схем выделения постоянной составляющей и через другой ключ — с выходом суммирующего усилителя.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — эпюры напряжений на выходе интегратора и на выходе старшего разряда счетчика с указанием характерных моментов и интервалов времени.

Блок-схема содержит датчик 1 с электро статическими пластинами, схемы 2 выделения

2О постоянной составляющей сигналов, суммиру-. ннций усилитель 3, ключи 4, 5 и 6 со схемами управления ключами, интегратор 7 напряжения, нуль-орган 8, генератор 9 импульсов, счетчик

Э

10 интервалов времени, схему 11 съема инфорьации в прямом или обратном ходе.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с датчика 1 преобразуются схемами 2 в постоянные напряжения 01 и U . Перед измерением на входе ключа 4 напряжение равно 0, а на входе ключа 5 напряжение, полученное на выходе инвертирующего суммирующего усилителя 3, равно U + U . Все разряды счетчика находятся в нулевом состоянии.

По импульсу, определяющему момент измерения положения пучка to, замыкается ключ 4 и напряжение U, подается на вход интегратора 7. Одновременно замыкается ключ 6 и импульсы от генератора 9 поступают на вход счетчика 10. Необходимое время интегрирования напряжения 0 (первый такт) определяется частотой генератора импульсов fop и полным объемом счетчика N< . Т1 =, При noNa

ion ступлении Nq импульсов на вход счетчика 10 все разряды счетчика вновь переходят в нулевое состояние, закрывается ключ 4, открывается ключ 5 и начинается второй такт интегрирования (момент времени f ). Интегрирование напряжения — (U, + 0 ) заканчивается в момент времени t> при сраба:ывании нуль-органа 8, подключенного к выходу интегратора 7. В этот момент закрываются ключи 5 и 6 и в счетчике 10 зафиксировано число импульсов N пропорциональное интервалу времени второго такта интегрирования. Так как интегралы йапряжений за время первого и второго тактов равны то Т2 ° T| или И N

U u@ V„4 Va. )

Число Мз всегда меньше N, н, в зависимости от соотношения напряжений U и 0 может иметь различные значения, Если U = U .(пучок на оси симметрии датчика), то Ир =-, пря 01 > U (отклонение пучка в одну сторону), йе >, ири U, < От (отклонение кулка В другую сторону) Ng С . УчитыВая, что полный объем младших разрядов двоичиого счетчика равен - -, в первых двух случаях в старший разряд записывается единица, в последнем — нуль. Итак, в старшем разряде счетчика имеется информация о знаке отклоне$68590 4 ния положения центра тяжести лучка от оси симметрии датчика.

Информация о величине отклонения записана в младшие разряды счетчика. Если в старшем разряде записана единица, то эта информация поступает на выходные шины устройства в прямом коде, если ноль — то в обратном коде. В любом случае на выход устройства постуцает число N, равное абсолютной разности между числом импульсов, поступивших и счетчик за время второго такта Й2, и числом, равным полному объему младших разрядов счетчика- — .

Ns !аз--7 — й1 15 Это число пропорциощьно модулю ве!, определяемой в известных устройствах

По сравнению с известными устройствами

20 предлагаемый преобразователь положения пучка позволяет существенно сократить объем используемого оборудования. Устройство может найти применение в системах измерения положения орбиты ускорителей..

Формула изобретения

Преобразователь положения пучка заряженных частиц в цифровой код, содержащий датчик с электростатическими пластинами, схемы выделения постоянных составляющих сигналов

30 датчика суммирующий усилитель, ключи и аналого-цифровой преобразователь, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройства, в качестве аналого-цифрового преобразователя использован двухта.<тный ин35 :тегрирующий преобразователь, младшие разряды счетчика которого соединены с выходными шинами всего устройства через схему съема информации в прямом или обратном коде, управляющий вход которого подключен к вы40 ходу старшего разряда счетчика, вход интегратора аналого-цифрового преобразователя соединен через ключ с одной из схем выделения

«0 постояннои составляющей и через другой ключ» с выходом суммирующего усилителя.

Редактор lI. Письман Техред Л.Пекарь Корректор Г. Назарова

Заказ 8583/44 Тираж 892 Подлисное

ВНИИПИ Государственногс комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4