Устройство для моделирования растровой оптико-механической сканирующей системы
ОП ИСАКИЯ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АИТОРС (ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
< 879606
Союз Советских
Социалистических
Респубттик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050280 (21) 2879916/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 07.1181, Бюллетень № 41
Дата опубликования описания 07.1181 (51)м. Кл.
G 06 G 7148
РВуАаротаеииый комитет (53) У Д К 681 . 333 (088. 8) ао делает изобретений и открытий
Б.И.Дубовик, В.И. Захаров, B.Д. P лдугин
1 и И.С.Лебеденко (72) Лв торы изобретения
1
Тульский ордена Трудового Красного-Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАСТРОВОЙ
ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ
1 число .пар элементов радиально-секторного растра; полярные координаты изображения источника излучения, радиус сканирования, частота опорного сигнала (частота сканирования), немодулированная частота выходного сигнала, = ито
Изобретение относится к области электрического моделирования и может быть использовано в области оптико-электронных приборов и систем с оптическими связями.
Координаторы с частотной модуля5 цией нашли широкое применение в механике, в частности в угломерных системах, в следящих системах с оптической связью и в оптических устройствах
10 для управления машинами.
Известен координатор, оптико-механическая сканирующая система которого содержит оптическую часть, радиаль1тосекторный растр, фотоприемник, двигатель и генератор опорных напряжений.
Сигнал на выходе фотоприемника, содержащий информацию о положении объекта излучения в пространстве, имеет вид
О U сов сст -Ы п(Я ф-M)), (a) где Ь ЙЯ/R — индекс частотной модуляции;
Этот сигнал поступает на электронную часть координатора, где выделяются напряжения, пропорциональные координатам. Данное устройство не позволяет быстро и в широком диапазоне изменять число пар рисок радиальносекторного растра и скорость сканирования.
Известно, устройство (13 для моделирования оптико-механической скани879606
35 рующей системы координато1, содержащее генератор опорного напряжения, фотспгиемнйк и радиально-секторный растр. И это ус""р:)AcTBQ не .cýâîëíåò быстро и в широком „;, -апазоне изме- 5 нять число пар рисок радиально-секторного растра v. ско .îñòü сканирования. Недостаток полуга.-урной модели связан с технслогиче кими трудностями изменения характеристик системы широ- Ip кого диапазОна.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство (23 для моделирования оптико-механической сканирующей системы, координатора, содержащее генератор опорного напряжения, преобразователь напряжение-частота, блоки умножения, сумматор и фазовращатель, выход которого подключен к первому входу 20 первого блока умножения. Выход генератора опорного напряжения соединен с первым входом второго блока умножения и входом фазовращателя, выходы блоков умножения через сумматор подключены к входу преобразователя напряжение †часто, выход котоРого являет" ся выходом устройства. Вторые входы блоков умножения являются входами задания соответствующих координат 30 устройства.
Недостатком устройства является невысокая точность моделирования.
Действительно, так как генератор опорного напряжения, вырабатывающий, сигнал с частотой Яо, и преобразова-тель напряжение-частота со средней (немодулированной) частотой, равной ж- два независимых генератора, то равенство будет выполняться лишь приближенно, с точностью, соответствующей точности установки и поддержания частот (u и Q<
Целью изобретения является повыше- ние точности моделирования.
Эта цель достигается тем, что в устройство для моделирования растровой оптико-механической сканирующей системы, содержащее два блока умножения, первые входы которыХ являются соответственно первым и вторым входами устройства, выходы блоков умножения подключены к соответствующим входам сумматора, вь.ход которого со- единен со входом преобразователя напряжение-частота, второй вход второго блока умножения подключен к выходу фазовращателя„ введены делитель частоты с коэффициентом деления, равным числу элементов растра, и удвоитель частоты, выход которого соединен со вторым входом первого блока умножения и со входом фазовращателя. Вход удвоителя частоты подключен к выходу делителя частоты, вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение-частота.
На чеотеже представлена структурная схема устройства для моделирования растровой оптико-механической сканирующей системы, которая содержит фазовращатель l блоки умножения
2, 3,, сумматор 4, преобразователь напряжение-частота 5, делитель частоты
6 и удвоитель частоты 7. Выход преобразователя является выходом устройства.
Входные напряжения.U и Uy, пропорциональные декартовым координатам источника излучения, умножаются в блоках умножения 2 и 3 соответственно на напряжение 0 = U 0 ы и Яо t, которое вырабатывается удвоителем частоты 7, и на О созЯ< t которое получается иэ напряжения U. При прохождении последнего через фазовращатель . 1 выходные сигналы блоков 2 и 3 суммируются сумматором 4. Напряжение на выходе сумматора 4 5 ы п(Я t - y ) поступает на вход преобразователя 5, выходной сигнал которого, являющийся выходным сигналом устройства, имеет вид. (1) .
В описываемом устройстве в качестве опорного сигнала, т. е. сигнала, подаваемого на первый. вход второго перемножителя и вход фазовращателя, используется сигнал с выхода устройства (сигнал с преобразователя напряжение-частота),, преобразованный последовательно включенными делителем частоты с коэффициентом деления равным числу рисок радиально секторного растра 2п, и удвоителем частоты, что обеспечивает синхронность опорного сигнала и сигнала с выхода устройства, а значит и точное выполнение равенства (2).
Использование в описываемом устройстве делителя частоты на 2п с последующим удвоением частоты позволяет исключить паразитную частотную модуляцию опорного сигнала при его формировании иэ выходного сигнала уст- ройства, представляющего собой частотно-модулированный сигнал.
Таким образом, описываемое устройство позволяет повысить точность модеФормула изобретения
ВНИИ1И Заказ 9722/20 Тираж 748 Подписное
Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4
5 87 лирования оптико-механической сканирующей системы координатора за счет точного выполнения равенства (2) .
При этом в устройстве достаточно просто, быстро и в широких пределах можно имитировать изменение числа пар рисок растра. Эта операция в устройстве сводится к изменению немодулированной (средней) частоты преобразователя напряжение-частота и коэффициента деления делителя частоты. Кроме того, в широком диапазоне можно имитировать изменение скорости сканирования, что сводится к изменению немодулированной (средней) частоты преобразователя напряжение-частота, а также можно имитировать перемещение источника излучения что сводится к изменению напряжений 0> и О,, Устройство для моделирования растровой оптико-механической сканирую- щей системы, содержащее два блока умножения, первые входы которых являются соответственно первым и вто9606 6 рым входами устройства, выходы блоков умножения подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен со входом преобразователя напряжение-частота, второй вход второго блока умножения подключен к выходу фазовращателя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы, в устройство в введены делитель частоты с коэффициентом деления, равным числу элементов растра, и удвоитель частоты, выход которого соединен со вторым входом первого блока умножения и со входом фазовращателя, вход удвоитепя частоты подключен к выходу делителя частоты, вход которого соединен с выходом преобразователя напряжения частоты.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1; Криксунов Л.Э. и Усольцев Н.Ф.
Инфракрасные системы. М;, "Советское радио", 1968, с. 168-170.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке И -2752928/18-24. кл. G 06 G 7/48, 1979 (прототип) .
