Фотоэлектрический сканирующий преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 488232

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.02,74 (21) 1992605 18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.75. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 16.01.76 (51) М. Кл. G 06k 11/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 681.327.12 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Бруякин, Ю. Ф. Сульженко и О. А. Хяйняцкий (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СКАНИРУЮЩИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Предлагаемое устройство относится к фотоэлектрическим сканирующим преобразователям и может быть использовано в измерительной технике и автоматике, в частности при определении координат объектов или при слежении за ними.

Известны фотоэлектрические сканируiощHe преобразователи, содержащие расположенные на одной оптической оси осветитель, оптическую систему, сканистор, подключенный к первому усилителю-формирователю, блок вычитания, соединенный со входом блока формирования выходного сигнала, другой вход которого через второй усилитель-формирователь подключен к генератору низкочастотного синусоидального напряжения, и генератор высокочастотных прямоугольных колебаний.

Цель изобретения заключается в повышении чувствительности и точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что фотоэлектрический сканирующий преобразовательь содержит разнополярные пиковые детекторы, соединенные с дифференцирующим усилителем-формирователем и блоком вычитания, суммирующий элемент, выход которого подключен к фоточувствительной шине сканистора, а входы соответственно к генератору высокочастотных прямоугольных колебаний и генератору низкочастотного сипусоидяльного напряжения.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит осветитель 1, оптическую систему 2, щель 3, сканистор 4, генератор 5 низкочастотного развертывающего синусоидальногî H",ïðÿæñíHÿ, reIIepa op 6 высокочастотного напряжения (колебания). сум1О мирующий элемент 7, дифференцирующий усилитель-формирователь 8, пиковые детскторы 9, 10 противоположной полярности, блок вычитания 11. блок 12 формирования выходного сигнала, усилитель-формирователь 13.

I5 Устройство работает следующим образом.

Луч света осветителя 1 через оптическую систему 2 освещает щель 3, изображение которой оптической системой проецируется на фоточувствительную шину сканистора 4.

20 Низкочастотное синусоидальное напряжение, снимаемое с выхода генератора 5, складывается в суммиру ощем элементе 7 с высокочастотными прямо Гольными импульсами, снимаемыми с гыхоля генератора 6, и подает25 ся на фоточувствительную шину сканистора 4.

В результате сложения синусоплальпо-импульсного развертывающего напряжения и распределенного вдоль делительной шины напряжения смещения, образуется граница ну30 левого потенциала (нулевая линия), которая

488232 под воздействием высокочастотного прямоугольного напряжения совершает симметричные колебания, причем цептр симметрии колебательного движения под влиянием низкочастотного развертывающего напряжения перемещается вдоль всего сканистора. За период изменения высокочастотного прямоугольного колебания на выходе дифференцирующего усилителя-формирователя образуются два импульса положительной и отрицательной полярности, амплитуды которых пропорциональны скорости развертки и освещенности опрашиваемого участка сканистора. При равенстве освещенностей амплитуды этих импульсов одинаковы. Благодаря присутствию низкочастотного синусоидального напряжения следующий импульс высокочастотного прямоугольного колебания произведет опрос нового участка сканистора, смещенного относительно первого участка опроса на установленную величину. В этом случае амплитуда второго импульса на выходе дифференцирующего усилителя-формирователя также пропорциональна скорости развертки и освещенности второго опрашиваемого участка сканистора. Следует отметить, что если освещенность участка сканистора, опрашиваемого вторым импульсом, больше (или меньше) освещенности участка сканистора, опрашиваемого первым импульсом, то на пропорциональную величину изменится и амплитуда импульса на выходе усилителя-формирователя.

Аналогичным образом производится опрос остальных участков сканистора. Таким образом, производится опрос всего сканистора.

С выхода усилителя-формирователя импульсные сигналы поступают на входы двух пиковых детекторов (ПД) положительной и отрицательной полярности. На выходе ПД образуются сигналы, амплитуда которых равна амплитуде импульсов, снимаемых с выхода усилителя-формирователя. Сигналы с выходов ПД поступают на соответствующие входы блока вычитания 11, на выходе которого образуются положительные импульсы. В качестве измерительного используется импульс положительной полярности, соответствующий переднему фронту высокочастотного прямоугольного сигнала, который вместе с отсчетным импульсом, снимаемым с усилителя-формирователя 13, поступает на вход блока 12 формирования полезного сигнала. На выходе блока 12 образуется сигнал, пропорциональный разности временных интервалов между измерительным и отсчетным импульсами.

Так как амплитуда импульса на выходе дифференцирующего усилителя-формирователя 8 пропорциональна крутизне развертки, то применение синусоидально-импульсного развертывающего напряжения позволяет во столько раз повысить амплитуду сигнала, во сколько крутизна фронта прямоугольного импульса больше крутизны синусоиды, что позволяет регистрировать на много меньшие световые сигналы, попадающие на фоточувствительную поверхность сканистора.

Формула изобретения

Фотоэлектрический сканирующий преобразователь, содержащий расположенные на одной оптической оси осветитель, оптическую систему, сканистор, подключенный к первому усилителю-формирователю, блок вычитания, ® соединенный со входом блока формирования выходного сигнала, другой вход которого через второй усилитель-формирователь подключен к генератору низкочастотного синусоидального напряжения, и генератор высокочаЗ стотных прямоугольных колебаний, о т л и ч ающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности преобразователя, он содержит разнополярные пиковые детекторы, соединенные с первым дифференцирующим

40 усилителем-формирователем и блоком вычитания, и суммирующий элемент, выход которого подключен к сканистору, а входы соответственно к генератору высокочастотных прямоугольных колебаний и генератору пиз45 кочастотпого синусоидального напряжения.

488232

Составитель Т. Ничипорович

Техред Т, Курилко

Корректор Н. Аук

Редактор Б. Наикина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3267/15 Изд. ¹ 1877 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4j5