Фотоэлектрический преобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Та.... т

><647886

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (6t) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено23.07.75 (21) 2т63300у18 09 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано15.02.79. кэллетень % 6

Дата опубликования описания 18.02.79

2 (5I) М. Кл

Н 04 И 5i30

Гооудврствеииый коветет

СССР оо делая иэобретеиии и открытий (53) УДК 621.397 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Прицкер и В. Q. Свердличенко (71) За я в и тел ь (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

2я х о ттт " о ттт

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для преобразования световых сигналов в электрические.

Известен фотоэлектрический преобразователь, содержащий последовательно соединенные первый фотонриемиик, первый модулятор, усилитель переменного тока и демодулятор, вход управления которого соединен с входом управления первого модулятора и с выходом генератора модулирующего напряжения, при этом параллельно входу усилителя пере-. менного тока включена нагрузка, одновременно соединенная с выходом второго модулятора, входом соединенного с вторым фотоприемником (11 .

Однако известный преобразователь имеет сложную аппаратурную реализацию.

Цель изобретения - упрощение устройстваа.

Для этого в предлагаемом фотоэпект рическом преобразователе генератор ма дулирующего напряжения другим выходом соединен с входом управления второго модулятора, при этом генератор модулирующего напряжения выполнен парафазны м.

На фиг. 3. изображена структурная электрическая схема предложенного пресбразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит фотоприемники 1 и 2, модуляторы 3 и 4, усилитель 5 переменного тока, демодулятор

6, генератор 7 модулирующего напряжения и нагрузку 8.

Пре обраэователь работает следующим образом.

Пусть поля зрения обоих фотоприемников 1 и 2 смещены на некоторое расстояние Х, . Тогда выходные сигналы фотоприемников 1 и 2 будут сдвинуты н о фазе на 2Я X о / я и имеют вид

847886

М, и U ° U + П ю!! 2ii — - — .

О N

Эти сигналы модулируются модуляторами 3 и 4. Результирующее перемен= ное напряжение, выделжошееся на Обще !. нагрузке 8, усиливается усилителем 5 и восстанавливается демодулятором б.

Процесс модуляции:-;: демодуляции сигнапов поясняется Вре:1е1 1 .-..;.:;и диа:.= граммами фиг.- 2 дпя случая ;.,: — !-1 =-.

Если сигналы сдвух,выходов I.;;.;ерат;::=: ра 7 модуливуюшего колебания .-1В;;-.!!;.Ят,,. ся в противофазе, то напряжение: —.о=никаюшее на нагрузке 8, будет иметь

Внд Фиг. 2,aý Где кривые «L и 2 соотве-1 ствуют исходным модулируемым сигна= лам U и 3Я"

Усилителем 5 усиливается только переменная составляющая этого сигнала (область 3 на фиг. 2,а}. Эта составля1о-! Ii шая равна разности сигналов Ц и О имеет нулевую постоянную составляющую и изображена отдельно на фиг. 2 б. После демодуляции выделяется огибающая разностного сигнала (кривая 1 на фиг. 2,6). Как видно из фиг. 2,6, полученное напряжение не содержит постоянной составляющей, изменяется с част1ттой исходных сигналов и сдвинуто отно" сительно них на угол 111 4.

Угол Сдвига фаэ выходного сиГIIBii э при сдвиге фаз исходных сигналов на произвольный угол с(= 2ß Хс/ Й может быть найден следующим образом, Выходное напряжение определяется разностью

0 = 0 О,, Подставляя приведенные выше выражения дпя выходных сигналов, получим, 211.Х .. (X X

g =0 @U вю — - U -D б п1%! — - — =:.

О 1П @ О М

X Xg . 2@X

-U cÎÁ2Â вЂ” - — бж

Я Ял

Так как Х =I He t, то п оследний множитель также не зависит От порядка интерференции и Входит сомножителем

B амплитуIIQ сигнала. Т огда Выходной сигнал имеет вид

l /. Х

П -U совЫ вЂ” -=) я а ,цля рассмотренного выше случая (М = Л/4 ) сдвиг фаэ выходного сиг= о нала относительно входного сигнала Ц составляет — (/Я+Я/2 ) =-Я -Д ($ а111!литуда ВыходноГО сиГнала В атОм случае рав11а 3 = 2 U, . На практике такой пОстОянный сдвие не IlpHB01IHT ни к каким нежелательным последствиям, так как не влияет на результат измерения порядка интерференции, Таким бразом, совместное исполэование второго фотоприемника, поле зрения которого с ешено относительно поля зрения первого фотоприемника B направлении перемещения объекта и вто-рого модулятора, управляемого в проти вофаэе и включенного между вторым фотоприемником и нагрузкой, позволяет

Одновременно устранить как дрейф усилителя сигнала, так и Влияние нестабильности постоянной составляющей этого сигнала. Это,в свою очередь, позволяет повысить точность фотопреобразоВани я.

Кроме того, в данном преобраэоватеи исключен дифференциальный усилитель, а генератор модулируюшего напряжения Выполнен парафазным, что значительно yi poiIIae=! аппаратурную реализацию пре образователя.

Формула изобретения

Фотоэлектрический пре Образователь, содержащий последовательно соединенные первый фотоприемник, первый модулятор, усилитель переменного тока и демодулятор, вход управления которого соединен с входом управления первого модулятора и с выходом генератора модулируюшего напряжения, при атом параллельно Входу усилителя переме ннОГD тока включена нагрузка, одновременно соединенная с выходом второго модулятора, входом соединенного с вторым фотоприемником, о т л и ч а ю ш к Йс я тем,. что, с целью упрощения устройства, за счет искл1очения диф1ярен:— циального усилителя, генератор модулируюшего напряжения другим выходом соединен с входом управления Второго модулятора, при атом генератор модулируюшего напряжения выполнен пара.= фаз 1-п>1 м.

Источники инфор1лании, принятые Во

Внимание при экспертизе

Пратт К, Лазерные системы связи. М.,"Связь", 1972, с, 153-154.

647ЬЬ6 юх

Составитель E. Погиблов

Редактор Н. Каменская Текред Л. Алферова Корректор А, Кравченко

Заказ 337/53 Тираж 774. Подл исное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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