Оптоэлектронный вычислитель тангенсной зависимости

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соеоз Советских

Социалистических.

Республин (l)) 615502 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено13 ° 12 76 (21) 2428790/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.07.78Бюллетень №26

Z (5l) М. Кл.

q 06 Ст 9/00

Государственный квинтет

Совета Мнннстреа СССР ке делам нэебретеннй н еткрытнй (53) УДК681.332 (088.8) (45) Дата опубликования описания 19,06.78 (72) Авторы изобретения

Р. Д. Мухамедяров и P. И. Харисов (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ ТАНГЕНСНОЙ

ЗАВ ИСИМОСТИ

Изобретение относится к аналоговыл устройствал вычисления тригонометрических функций и может быть использовано в функционайьных преобразователях.

Известен вычислитель тангенсной зависилюсти, основанные на применении четырехквадрантной, схемы перемножения. Входными напряжениями этой схемы являются напряжения функциональных синусного и косинусного преобразователей. щ

Поэтому выходное напряжение схемы оказывается пропорционапьныл тангенсу или котангенсу угла, представленного входной механической величиной тригонометрических преобразователей $1(. Собственно i5 схема образования отношения является операционным усипитепем, в цепи обратной связи которого включена схел1а перемн ож ения.

Недостатком такого устройства явля- 2О ется низкая помехозащишенность и невы» с окая точн ос ть образ ования та иге н сн 0H зависим ости.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является опто- 25 электронный вычислитель тангенсной зависимости, содержаший генератор опорнс го напряжения, бпок излучения, состоящий из светодиода, оптически связанного с выходной оптической системой, и фотоприемники (2 (.

Недостаткол1 этого вычислителя является низкая точность работы.

Цепью из обре тения явпяе тся п овышение точности работы вычислителя.

Поставленная цель достигается reM, что в оптоэлектронный вычислитель тангенсной зависимости введены три поляроида-анализатора, три синхронных детектора, блок вычитания и выходной блок деления, а выходная оптическая система блока излучения выполнена в виде поляроида, вход которого является входол вычислителя, а выходы через первый, второй и третий попяризаторы-анализаторы оптически связаны с соотвс.тствуюшими фотоприеиник «л и, вых оды фо т онриемииков соединены с первыми входами <. «ответствующих синхронных детекторов, подключенных вторыми входами к непво615502 му выходу генератора опорного напряже, ния, который вторым выходом соединен со светодиодом блока излучения, выходы синхрэнных детекторов соответственно сое динены с первым входом блока вычитания, о первым входом выходного блэка деления и со вторым входом блока вычитания, выход которого подключен ко:второму входу выходного блока деления, причем плоскость поляризации второго попяроида-анализатора совмещена с плоскостью попяриэации попяроида блока излучения, а плоскости поляризации первого и третьего попяроидов-анализаторов смещены по отношению к плоскости поля ризации.поляроида блока излучения в про- тивопопожиые стороны на одинаковый угол.

На фиг. 1 представлена принципиаль-,. ная схема предлагаемого оптоэпектронного вычислителя тангенсной зависимости, на фиг. 2 - график зависимости выходного сигнала при различных углах выставки попяроидов-анализаторов.

Вычислитель состоит иэ блэка излучения 1, содержащего светодиод 2 и поляроид 3, первого, второго и третьего попяроидов-анализаторов 4, 5, р, фотоприемников 7, 8, 9, синхронных детекторов

10, 11, 12, блока вычитания 13, выходного блока деления 14 и генератора опорного напряжения 15. 30

Поток излучения or светодиода 2 поступает на поляроид 3, после которого сигнал представляет функцию 7 где Р -максимальное значение светового потока, с(- угол, функция которого вычисляется;

И- частота модулированн ого излучения. 4р ф- фазовый сдвиг модулированного излучении.

После поляроида 3 сигнал поступает одновременно на первый, второй; и .треЬ тий попяроиды-анализаторы, 4, 5, 6, a 45 затем на фотоприемники 7, 8, 9, напряжение сигнала на выходе которых представ; пяе тся с о отве тс твен н э функциями

U<(t,à,a,oj = ACOe fX -ж„ }СОЫ(Ы1 У}

U (t,a6,aC,) Acorn ж COS(M44 (p)

l3>(<,ac,è,) «A cas (a+os )co@(6otk(p)

Π— угол выставки плоскости поляризации о пэляроидэв-анализа тopoB 4, 6 тельн о плоск ости п эляризации л эляроида-анализатора 5;

4=4 ч. У вЂ” коэффициент пропускания йэляроида,-анализатора 4, 5, 6; к - чувствительность фотоприемника пэ току.

После демодуляции на синхронных детекторах 10, 11, 12 соответствующие сигналы с выходов детекторов 10 и 12 поступают на блок вычитания 13. Выход блока вычитания 13 и выход синхронна го детектора 11 соединены с выходным блоком деления 14, где делится сигнал г с выхода блока вычитания 13 на сигнал с выхода синхронного детектора 11.

На выходе вычислителя получаем.

О -lY вык = 7

/ б ъ . nr 2

I-AU»lJ<>lI — сигналы после выходов

cDorBe тствующих синхрон» ных детекторов 10,11,12.

После несложных вычислений на.выхо де вычислителя получается функция

СО& (OC-ОСД-СОЯ (К+о ) алых

СОЕЯоа

=2 ьж 24со фас .

В силу того, что при малых изменениях угла М О значение функции век,почти не меняется, выходная функция мапо изменяется от неточности установки поляроидов-анализаторов 4, 5, 6. Этим доитигается повышенная точность ycrpo3tcw ва.

Если в блоке деления 14 сигнал с вьвхода синхронного детектора 11 разделитель на сигнал с выхода блока вычитания 13 получится выходная.функция

I CO& Х вык сж {oc-xo)-cos (®+ . )

= - CoSeC 2< сЬСа .

2.

Ф ормула из обре те ния

Оптоэлектронный вь1числитель тангенсной зависимости, содержащий генератор опорного напряжения, блок излучения, состоящий из светодиода оптически связанного с выходной оптической системой, и фотоприемники, о тл ич ающи Яс я тем, что, с целью повышения точности работы вычислителя, он дополнительно содержит три лоляроида-анализатора, три синхронных детектора, блэк вычитания и выходной блок деления, а выходная оптическая система блока излучения выполнена в виде лоляроидя, вход xoroporo яанами 1г.а ъ л ъ» at ttttst - tt „° tw °

615502

С ос та ви тель Ю. К озл ов

Редактор Н. Каменская Техред 3. Фанта Корректор Н. Тупица

Заказ 3912/40 Тираж 826 П одписное

ЦНИИПИ Государственног о комитета Совета Министров СССР по дл «м изобретений и открытий

1). 30 3.5"., Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 горы-анализаторы оптически связаны с . соответствующими фотоприемниками, выходы фотоприемников соединены с первыми входами соответствующих синхронных, детекторов, подключенных вторыми входами к первому выходу генератора опорного напряжения, который вторым выходом соединен со светодиодом блока излучения, выходы синхронных детекторов соответственно соединены с первым входом блока вычитания, с первым входом выходного блока деления и cD вторым входом блс / ка вычитания, выход которого подключен кр второму входу выходного блока депе1 ния, причем плоскость поляризации второго поляроида-анализатора, совмещена с плоскостью поляризации поляроида блока излучения, а плоскости поляризации первого и третьего поляроидов-анализаторов смещены по отношению к плоскости поляризации поляроида блока излучения в противоположные стороны на одинаковый угол.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США М 3737639, кл.

235-186, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 397872, кл. С 01 V 1/28, 1972.