Функциональный преобразователь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслчблик (11) 538375 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву 432534 (22) Заявлено04.04.75 (21) 2120308/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опублнковано05.12.76. Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 31.03.77 (51) М. Кл.в

С 06 G 7/36, 4 06 Cj 9/00

Государственный номитет

Совета Министров СССР оо делам изооретеннй и открытий (53) УДК 681.335 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Е. Конюхов, А. А. Плют и В. М. Гречишников (71) Заявитель

Куйбышевсккй политехнический институт им. В. В. Куйбышева (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к информационно-измерительной и аналоговой вычислительной технике.

Известны функциональные преобразователи фотоэлектрического типа. 5

В основном авт. св. 432534 описан функциональный преобразователь, содержащий фотоэлементы и источник света, между которыми расположены подвижный светонепроницаемый экран, зеркала и фильтры, )p

Фотоэлементы расположены по длине перемещения подвижного светонепроницаемого экрана, смещены один относительно другого в соответствии с границами участков аппроксимации функции и оптически 15 связаны с источником света через зеркала Pl).

Недостатком такого преобразователя является временная и температурная неста бильность параметров. 20

Белью извбретения является повьппение стабильности работы преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенный функциональный преоб= разователь введены усилитель и распола 25 женный совместно с фотоэлементами преобразователя компенсирующий оптрон, источник излучения которого через введенный дополнительный ограничительный резистор соединен с выводом включенного в цепь источника света основного о:раничительного резистора и выходом. усилителя, вход которого связан с разнополярными выходами источника опорного напряжения через введенный масштабный резистор и фогоприемник компенсирующего оптрона.

На чертеже представлена принципиальная схема функционального преобразователя, функциональный преобразователь состоит из фотоэлементов 1 — 4, расположенных по длине перемещения подвижного светонепроницаемого экрана 5. Фотоэлемент

1, расположенный в зоне проекции экрана

5, соединен последовательно с фотоэлементами 2 и 3, которые расположены вне этой зоны, а их светочувствительные поверхности смещены относительно линии проекции края экрана. Светочувствитель ная поверхность фотоэлемента 4 располо жена без смещения относительно линии

538375 проекции края экрана 5, а сам фотоэлемент

4 включен параллельно с тремя фотоэлементами 1 — 3. Фотоэлементы 1 - 3 имеют дополнительную подсветку от источника света 6 через систему зеркал 7 и фильтры

8 — 10 с различной оптической плотностью, С фотоэлемен-""àìè 1 — 4 связан общим тепловым полем компенсирующий оптрон

11, источник излучения 12 которого че» рез основной 13 и дополнительный 14 ограничительные резисторы соединены с источником света 6. Резисторы 13 и 14 своим общим выводом подключены к выходу усилителя 15. Вход усилителя 15 связан с разнополярными выходами источника 16 опорного напряжения - LI д иЮ через оп, оп масштабный резистор 17 и фотоприемник

18 оптрона.

Преобразователь работает следующим образом.

При движении светонепроницаемого экрана 5 освещенность фотоэлемента 1 возрас« тает, а освещенность фотоэлементов 2-4 уменьшается, что приводит к изменению

25 электрических параметров цепи. В связи с тем, что фотоэлементы 1,2, 3 смещены в пространстве относительно друг друга и имеют различный уровень дополнительной подсветки, обусловленный выбором оптической плотности фильтров 8 - 10, происходит кусочно-линейная аппроксимация воспроизводимой функциональной зависимости. Выбирая, в общем случае, число фотоэлементов, их тип, интервал смещения относительно линии проекции края светонепроницаемого экрана 5 и уровень дополнительной подсветки в зависимости от вида воспроизводимой функциональной зависимости, можно обеспечить требуемую точность 4О кусочно-линейной аппроксимации, что определяется расчетным путем.

Однако при изменении температуры или старении свойств фотоэлементов параметры преобразователя отклоняются от нормальных, что вызывает значительные дополнительные погрешности. Но одновременно изменяются и параметры оптрона 11, так как он находится в одинаковых рабочих условиях с фотоэлементами 1 — 4. Тогда 56 при изменении сопротивления фотоприемника оптрона нарушается равенство токов, протекающих на входе усилителя 15 от разнополярных сигналов 0 и 0 „источника оп, оп опорного напряжения. Это приводит к изме- 55 нению яркости свечения источника света

6 преобразователя и источника излучения оптрона 11 в таком направлении, чтобы восстановить параметры фотоприемника оптрона до первоначальных и уменьшить раз- 60 ность токов на входе усилителя ниже поро- . га чувствительности. А так как источник света 6 преобразователя подключен к выходу того же усилителя 15, то восстанаьливаются параметры и самого функционального преобразователя. Так, например, если в качестве фотоэлементов 1-3 использованы фоторезисторы, а оптрон 11 состоит из микролампы накаливания и фоторезистора, что с ростом температуры сопротивления фотоэлементов 1 — 3 увеличиваются и уменьшается ток, протекающий на входе усилителя 15 от источника опорного напряжения+0© .Тогда на входе " 2. усилителя 15 возникает отрицательный потенциал, открывающий каскады усилителя 15 и увеличивающий яркость свечения как источника света 6 преобразователя, так и лампы накаливания оптрона 11, что снижает величину сопротивления фоторезистора оптрона 1 1 до первоначальной, а ра ность потенциалов на входе усилителя 15 становится меньше, чем его порог чувствительности, Одновременно уменьшается сопротивление фотоэлементов 1-3 преобразователя, что и стабилизирует его параметры.

Аналогично происходит стабилизация и при снижении температуры или старении свойств элементов преобразователя. Для облегчения подбора оптронов 1 1 с заданными коэффициентами нестабильности по аналогичным параметрам фотоэлементов служат основной и дополнительной ограничительные резисторы 13 и 14, изменяющие коэффициент связи усилителя 15 с источником света 6 и с источником излучения

12 оптрона 11. Тип оптрона 11 выбран в зависимости от типа примененных в преобразователе фотоэлементов 1 — 3.

Достоинством предлагаемого функционального преобразователя является его простота и высокая стабильность работы, совмещаемые с высокой точностью и чувствительностью.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь по авт. свид. № 432534., о т л и ч а ю «« шийся тем, что, с целью повышения стабильности работы преобразователя, в него введены усилитель и расположенный совместно с фотоэлементами преобразователя компенсирующий оптрон, источник излучения которого через введенный дополнительный ограничительный резистор соединен с выводом включенного в цепь источника света основного ограничительного ре«

538375 зистора и выходом усилителя, вход которого связан с разнополярными выходами источника опорного напряжения через вве денный масштабный резистор и фотоприемник компенсирующего онтрона.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

14 432534, МКИ ЙОЯ7/26, от 13.03.

72г. (прототип).

Составитель Ю. Козлов

Редактор Л. Утехина Техред Q. Луговая Корректор И. Гоксич

Заказ 5721/29 Тираж 864 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета .овета Министров CCCF по делам изобретений и открытий

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

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