Преобразователь перемещения в фазу

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскмк

Соцналмстичесннк

Республик (EE) 619796 (6E) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

Ст 01 0 5/.30 (22) Заявлено 030177(21) 2437224/18-24 с присоединением заявки Ж

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 150878.Бюллетень И 30 (45) Дата опубликования описания 030778 (53) УДК 681.325 (088.8) И.И. Габидулин и Л.Н. Сафонов

Pt) Заявнтель

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ФАЗУ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с ажифровым вычислительным устройством.

Известен. преобразователь перемещения в фазу, содержащий источник излучения, выход которого через подвижный и неподвижный растры оптически связан с фотоприемниками, подключенными через модуляторы к сумматору, а выход сумматора подключен к избирательному усилителю(1) .

Недостатком такого преобразователя являются погрешности, вызванные избирательным усилителем и нестабильностью фотоприемников.

Известен также преобразователь, содержащий многофазный генератор синусоидального напряжения, кажцый из выходов которого подключен к соответствующему источнику излучения, Выхо» ды которых через подвижный и неподвижный растры оптически связаны с фотоприемником, а выход фотоприемника подключен к усилителю 2) .

Недостатком такого преобразователя является низкая точность, вызванная по решностью смещения по Фазе, .выходных, сигналов генератора и погрешностью коэффициентов передачи источников излучения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь перемещения в фазу, содержащий генератор синусоидального напряжения, подключенный к источнику излучения,. выход которого через подвижный и неподвижный растры оптически связан с четырьмя фотоприемниками, выходы которых попарно подключены к входам дифференциальных усилителей, a:âûõîäû.äèôôâðåíöèàëüíûõ усилителей подключены к фазосдвигающей RC -цепочке f3).

Недостатком этого преобразователя является низкая точность, вызванная погрешностью изменения коэффициентов передачи фотоприемников.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введены три дополнительных источника излучения, а генератор синусоидального напряжения выполнен четырехфазным, три дополнительных выхода генератора синусоидального напряжения подключены.к трем дополнительным источникам излучения, каждый из которых через подвижный и

619 796

3 неподвижный растры оптически связан с четырьмя фотоприемниками.

Струк=урная схема преобразователя представлена на чертеже.

Преобразователь содержит четырехфазный генератор 1 синусоидального напряжения, один выход которого подключен к источнику 2 излучения, а дополнительные выходы подключены к

,соответствующим дополнительным источника 3, 4, 5 излучения. Каждый источник излучения через оптическую систему 6, подвижный растр 7 и соответствующее окно 8, 9, iO, 11 неподвижного растра 12 оптически связан с фотоприемниками 13, 14, 15, 16.

Выходы фотоприемников 13 и 14 подключены к входам дифференциального усилителя 17 переменного тока, а выходы фотоприемников 15 и 16 подключены к входам дифференциального усилителя 18 переменного тока. Выходы дифференциальных усилителей 17 и

18 подключены к входам фаэосдвигающей ЯС -цепочки 19 °

Преобразрватель пере ещения в фазу работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает синусоидальные напряжения, смещенные по фазе относительно друг друга íà k/2.

Синусоидальные напряжения используются для модуляции светового потока источников 2-5 излучения. Штрихи подвижного растра 7 и штрихи неподвижного растра в каждом из окон 8, 9. 10, 11 образуют световые комбинационные полосы, совпадающие по фазе. Световая комбинационная полоса, сформированная в одном окне передается, например, с помощью светопроsamos„ иа каждый из четырех фотоприемников со сдвигом по фазе наk /Z.

Аналогично передаются световые комбинационные полосы, сформированные в каждом из других окон. В результате на вход каждого фотоприемника поступает четыре световых потока.

Каждый из потоков модулирован в пространстве и во времени синусоидальным сигналом, смещенным по фазе на Я/2 по отношению к синусоидальному сигналу, модулирующему соседний световой поток.

Общий световой поток Р на каждом фотоприемнике можно MareMaTHчески представить выражением з Р -». Р;(»»П»»,SI»(»t » i »J — 1)»

x(t»»n> со&(ы»«»»»» 1»

11 где сР; — среднее значение светового потока i — источника излучениями

Щ,; п4g — глубина пространственной и временной модуляции светового потока в (окне ;

< — величина перемещения подвижного растра;

Cd — круговая частота временной модуляции; — время;

О, 1, 2, 3, — номер окна, формирующего световой поток;

О, 1, 2, 3 — номер фотоприемника;

К = О, 1, 2, 3 — число, опреде1О ляющее начальный сдвиг фазы, Выходы фотоприемников с четными номерами подключены к входам дифференциального усилителя 17, а выходы фотоприемников с нечетными номерами подключены к входам дифференциального усилителя 18. Фотоприемники 13, 14, 15, 16 преобразуют световой поток в электрический сигнал. Дифференциальные усилители 17 и 18 передают только переменную составляющую выход20 ных сигналов фотоприемников. Поэтому в выражении целесообразно рассматривать только две группы слагаемых ° представляющих переменную по времени составляющую суммарного светового потока. Амплитуда слагаемых одной иэ этих групп не зависит от угла поворота. Погрешность преобразователя, ° которую можно выявить при анализе этой группы слагаемых, определяется произведением неидентичности источников излучения (или амплитуды выходных сигналов генератора 1), и неидентичности фотоприемников и представляет собой величину второго порядка малости.

Амплитуды другой группы слагаемых переменной во времени составляющей световых потоков Ф> изменяются в функции угла поворота.

При передаче сигналов, опреде» ° ляемых другой группой слагаемых, через дифференциальные усилители 17 и 18 на их выходах формируются сигналы с постоянной амплитудой и линейно изменяющейся фазой в функции

45 угла поворота. На выходе фаэосдвигающей цепочки 19 формируется сигнал с постоянной амплитудой и линейно изменяющейся фазой в функции угла поворота.

50 Погрешность преобразов ателя, выявленная в результате анализа группы слагаемых с переменной амплитудой, также сводится к величине второго порядка малости.

В результате в предлагаемом преобразователе значительно увеличивается точность по сравнению с известными преобразователями такого типа.

Экономический эффект от использования преобразователя определяется его техническим преимуществом.

Формула изобретения

65 )

Преобразователь перемещения в фа65 зу, содержащий генератор синусоидаль619796 тельным источникам излучения, каждый из которых через подвижный и неподвижный растры оптически связан с четырьмя фотоприемниками.

Составитель И. Назаркина

Редактор Н. Каменская Техред О. Андрейко Корректор . Гарасиняк

Заказ 4491/37 Тираж 872 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб. д. 4 5 с с ñ с

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного напряжения, подключенный к источнику излучения, выход которого через подвижный и неподвижный растры оптически связан с четырьмя фотоприемниками, выходы которых попарно подключены ко входам дифференциальных усилителей, а выходы дифференциальных усилителей ".одключены к 5, >азосдвигающей кС -цепочке, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьиаения точности преобразователя, в него гведены три дополнительных источника излучения, а генератор сину- 10 соидального напряжения выполнен четырехфазным, три дополнительных выхода генератора синусоидального напряжения подключены к трем дополниИсточники, информации, принятые во внимание при экспертизес

1. Преснухин Л.Н. и др, Фотоэлектрические преобразователи информации, И., Машиностроение, 1974, с. 223, рис, 113.

2 ° Преснухин Л.Н. и др. Фотоэлектрические преобразователи информации, М., Машиностроение, 1974 с. 219, рис. 112а.

3. Авторское свидетельство СССР

9 334793, кл. Я ОВ С 9/06, 1972.