Фотоэлектрический преобразовательперемещения b код

 

Союз Советских

Социанистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (il>853641

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) )аявлено 05.1279 (21) 2848611/18-24 (51)м. клР с присоединением заявкм Йо

G 08 С 9/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (5З) УДЫ 681,325 (088,8)

Опубликовано 070881. Бюллетень No 29

Дата опубликования описания 070 &81 (72) Авторы изобретения

В.Ф. Лазарев, О.В. Ветров и A E Козлов (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

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

Известны преобразователи, содержащие четырехквадрантный фотоприемник, выходы которого подключены к .сопротивлениям нагрузки, и блок обработки аналоговой информации (1).

Недостатком такого преобразователя является низкая точность работы.

Известны преобразователи перемещения, содержащие считывающий блок с четырьмя фотоприемными элементами, выходы котОрых подключены к сопротивлениям нагрузки и компараторам, блоки суммирования токов (2). Недостатком такого преобразователя является низкая точность, вызванная нестабильностью коэффициентов передачи выходных сигналов фотоприемников, а также нестабильностью работы самих фотоприемников и источника излучения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий блок с четырьмя фотоприемными площадками, две из которых подключены к переключателю, выходы переключателя соединены с другими фотоприемными площадками и подключены к входам компаратора и через элементы нагрузки к ключам, выход компаратора подключен к одному входу регистра, генератор импульсов, подключенный к другому входу регистра, выходы которого подключены к управляющим входам ключей (3). Недостатком преобразователя является увеличение погрешности при больших отклонениях.

Целью изобретения является повышение точности работы преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий блок с четырьмя фотоприемными площадками, две из которых подклю чены к переключателю, выходы переключателя соединены с другими фотоприемными площадками и подключены к входам компаратора и через элементы нагрузки к ключам, выход компаратора подключен к одному входу регистра, и генератор импульсов, введены триггер, блок элементов И, делитель ча853641 стоты и фильтры. Генератор импульсов подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен с другим входом регистра. Выходы разрядов делителя частоты и регистра подключены к блоку элементов И, выход которого и выход делителя часто ты подключены к установочным входам триггера, выходы которого подключены к, управляющим входам ключей, а фильт" ры подключены к входам компаратора.

Структурная схема преобразователя, представлена на чертеже.

Фотоэлектрический преобразователь содержит блок 1 с четырьмя фотоприемными площадками, две из которых подключены к переключателю 2. Выхо- 15 ды переключателя 2 соеди :ены с первой и третьей фотоприемными площадками и подключены к входам компаратора 3, а через элементы нагрузки (резисторы) 4 и 5 к ключам 6 и 7. „1О

Генератор 8 импульсов подключен к делителю 9 частоты, выходы разрядов которого подключены к блоку 10 элементов И, Другие входы блока 10 соединены с выходами регистра 11.

ВыХоды блока 10 и делителя 11 подключены к входам триггера 12, выходы которого подключены к управляющим входам ключей 6 и 7. Выходы компаратора 3 и делителя 9 частоты подключены к входам регистра 11. Элементы фильтра (конденсаторы) 13 подключены к входам компаратора 3.

Преобразователь измеряет величину отклонения светового пятна, связанного с объектом перемещения, относительно центра блока 1 сначала по одной координате (например, Х), а потом по другой координате (У).

Для формирования кода положения светового пятна по координате Х пе- Щ реключатель 2 устанавливается в такое состояние, когда к одному входу компаратора 3 и резистору 4 подключаются вторая и четвертая фотоприемные площадки, а к .другому входу компаратора 3 и резистору 5 — вторая и третья фотоприемные площадки.

Выходные токи фотоприемных площадок попарно суммируются.

По сигналу переполнения непрерыв- Я но работающего делителя 9 частоты срабатывает триггер 12, который открывает ключ б, а ключ 7 закрывает.

При равенстве выходных кодов дели« теля 9 частоты и регистра 11 на вы- д ходе блока 10 формйруется импульс, который производит обратное срабатывание триггера. Ключ 6 закрывается, а ключ 7 открывается, В результате на входах компаратора 3 формируются два ШИМ-сигнала, среднее значение напряжения каждого из которых пропорционально произведению суммы токов двух параллельно включенных фотоприемных площадок на коэффициент заполнения или его дополнения до еди- 4 ницы. Величина коэффициента заполнения определяется кодом регистра 11, а отношение кода регистра 11 к его дополнению пропорционально отношению измеряемых токов. Конденсаторы

13 выполняют функцию выделения по стоянной составляющей входных напряжений компаратора 3.

При смещении светового пятна от равновесного положения один суммар-. ный ток увеличивается, а другой уменьшается. На выходе компаратора 3 появляется сигнал смещения светового пятна в определенную сторону.

Код регистра 11 под воздействием выходных импульсов. делителя 9 частоты изменяется так,чтобы изменением величины коэффициента заполнения ШИИ-сигналов скомпенсировать изменение тока и выравнять входные напряжения компаратора 3.

После передачи выходного кода регистра 11 потребителю начинается определение положения светового пятна по координате у. Переключатель. 2 устанавливается в такое состояние, когда к одному входу компаратора 3 и резистору 4 подключаются первая и вторая фотоплощадки блока 1, а к другому входу .хомпаратора 3 и резистору 5 — третья и четвертая фотоплощадки блока 1.

Цалее процесс измерения происходит аналогично.

Дискретность перемещения,в таком преобразователе опрЕделяется числом разрядов делителя .частоты и может быть выбрана весьма малой, что ведет к повышению точности работы преобразователя.

Формула изобретения

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий блок с четырьмя фотоприемными площадками, две из которых подключены к переключателю, выходы переключателя соединены с другими фотоприемными площадками и подключены к входам компаратора и через элементы нагрузки к ключам, выход компаратора подключен к одному входу регистра, генератор импульсов, о.т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя, в него введены триггер, блок элементов И, делитель частоты и фильтры, генератор импульсов подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен,с другим входом регистра, выходы разрядов делителя частоты и регистра подключены к блоку элементов И, выход которого и выход делителя частоты подключены к установочным входам триггера, выходы которого подключены к управляющим вхо853641

Составитель А. Смирнов

Техред М. Рейвес Корректор М. Поко

Редактор Л. Утехина

Тираж 69l . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5676/25

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.,Проектная, 4 дам ключей, а фильтры подключены к входам компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 442370, кл. G 08 С 19/36., 1974.

2. Климашин В.П. и др. Фотоэлект ронный датчик положения, - Оптикомеханическая промышленность, 1976, .9 10 с. 38, рис. 1.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2725057/18-24, кл. G 08 С 9/06, 1979 (прототип).