Устройство для фотоэлектрического считывания информации
Союз Соввтсинк
Соцналнстнчвсннк
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
G 06 К 7/14 Гееударстецпак кенетет CCCP ае делан азебретекк11 а еткрытк11 Опубликовано 30.11 . 81 ° Бюллетень,Рй 44 (53) УДК 681.3274 . 12 (088.8) Дата опубликования описания 30.11 .81 (72) Автор изобретения В .Ф. Кукушкин (7l ) Заявитель (g4) УСтрОЙСТВО ДЛЯ ФотоэлЕКтРИЧеСКОГО СчиТыВАния И1 ФОРМАЦИИ Изобретение относится к автоматике и -вычислительной технике и может быть использовано в фотоэлек трических датчиках приращений станков с программным управлением, а также в каналах формирования синхросигналов устройств ввода информации с перфоносителей и кодовых масок. Известно устройство для фотоэлектрического считывания информации с носителя регулярных оптически проэ10 рачных участков, которое содержит осветитель и фотоприемники, соединен:ные со входами дифференциального усилителя 313 . Основным недостатком известного устройства является низкая достоверность считывания в условиях воздействия продольных биений носителя и помех. Причем эти факторы представля20 ют наибольшую опасность в окрестности. точек прохождения разностного сигнала фотоприемников через ноль. Наиболее близко к предлагаемому устройство для фотоэлектрического считывания информации с носителя регулярных оптически прозрачных участков, содержащее осветитель, фотоприемники, соединенные со входами дифференциального усилителя, выход которого подключен к коммутирующему входу блока формирования сигнала разбаланса, выход которого соединен с одним из входов дифференциального усилителя, а сигнальный вход подключен к формирователю тока разбаланса, вход которого соединен с выходом элемента задержки, включенного последовательно с источником постоянного напряжения, представляющего собой выпрямитель напряжения накала осветительной лампы (2). Недостатками этого устройства являются его сложность и низкая достоверность считывания, обусловленная нескомпенсированностью бокового смещения носителя, изменения переходно88601 го сопротивления патрона. осветительной лампы, ее старения и т.д. Цель изобретения — упрощение устройства и повышение достоверности считывания. Указанная цель достигается тем, что в устройство для фотоэлектрического считывания информации, содержащее осветитель, фотоприемники, соединенные со входами дифференциального усилителя, выход которого подключен к коммутирующему входу блока формирования сигнала раэбаланса, выход которого соединен с одним из входов дифференциального усилителя, введены два дополнительных фотоприемника, один иэ которых размещен в пределах рабочей зоны осветителя со смещением относительно середины расстояния между основными фотоприемниками вдоль линии, проходящей через их центры, на величину, кратную шагу оптически прозрачных участков носителя информации, второй — со смещением относительно первого вдоль этой же линии на половину этого шага, а выходы дополнительнык фотоприемников соединены с сигнальным входом ,. блока формирования сигнала разбаланса. На чертеже представлена функциональная схема устройства для фотоэлектрического считывания информации. Устройство содержит осветитель (не показан), фотоприемники 1 и 2, выходЫ которых .соединены со входами дифференциального усилителя 3, выход которого подключен к коммутирующему входу блока 4 формирования сигнала разбапанса, причем выход блока 4 сое.динен с одним as входов (инвертирующим) дифференциального усилителя 3, а сигнальный (режимоэадающий) вход блока 4 формирования сигнала разбаланса соединен с выходами дополнительных фотоприемников 5 и 6, один из которых (5) размещен в пределах рабочей зоны осветителя со смещением относительно середины расстояния между основными фотоприемниками и 2 вдоль линии 7, проходящей через их центры, на величину, кратную шагу оптически прозрачных участков носителя (на чертеже изображен частный случай нулевой кратности), а второй из них (6) смещен относительно пер. вого (5) дополнительного фотоприемника вдоль указанной линии 7 на . половину шага оптически прозрачных .участков носителя (не показан). Все! О 9 4 упоминаемые размеры указаны приведенными в оптической системе осветителя к плоскости перемещения носителяя. Устройство работает следукщим образом. Когда в процессе перемещения носителя центр рассматриваемого оптически прозрачного участка его находится еще в пределах фотоприемника выходной сигнал усилителя 3 положителен и на коммутирующий вход блока 4 формирования сигнала разбаланса по ступает запирающий сигнал. При приближении центра рассматриваемого участка к середине расстояния между фотоприемниками 1 и 2 выходной сигнал фотоприемника убывает, а выходной сигнал фотоприемника 2 нарастает. При изменении знака разностного сигнала фотоприемников и 2 в сторону преобладания сигнапа а фотоприемника 2 изменяется знак выходного сигнала дифференциального усилителя 3 на отрицательный, и на коммутирующий вход блока 4 формирования сигнала разбаланса наступает отпирающий сигнал. Вследствие этого сигнал разбалаиса, определяемый суммой выходных сигналов. площадок фотоприемников 5 и 6, поступает иа инвертирующий: вход усилителя 3, повышая его устойчивость к продольным биениям носителя и помехам. Когда сигнал от очеред-. ного оптически прозрачного участка носителя, снимаемый с фотоприемника 1, превышает по величине суммарный сигнал от рассматриваемого оптически прозрачного участка носителя с фотоприемника 2 и с выхода блока 4 формирования сигнала разбаланса, происходит изменение знака выходного сигнала усилителя 3 на положительный. Это приводит к запиранию блока 4 формирования сигнала раэбаланса по коммутирующему входу, и процесс пдвторится. Указанное размещение дополнительньи, фотоприемников 5 и 6 обеспечивает получение с них выходных сигналов в процессе перемещения носителя, максимумы которых расположены как раз в окрестности прохождения разйостного сигнала фотоприемников 1 и 2 через ноль, где собственная устойчивость устройства к продольным биениям носителя и.помехам минимальна. Для автокомпенсации дестабилизирующего влияния бокового (поперечноФо.рмула изобретения го) смещения носителя необходимо обеспечить одинаковый размер фотоприемников 1 и 2, 5,и 6 вдоль нормали к линии 7, с которой совпадает линия центров оптически прозрачных участков носителя при отсутствии бокового смещения. А наибольшая степень автокомпенсации влияния изменения яркости осветителя и температурной составляющей нестабильности чувствительности фотоприемников может быть очевидно, получена в случае их изготовления на одном кристалле в едином технологическом процессе. Причем интегральный фотоприемник с четырьмя фоточувствительными площадками обес-. печивает в случае носителя с ненулевой прозрачностью автокомпенсацию влияния оптических неоднородностей (включая масляные пятна и т.п.). при расположении всех площадок под единым отверстием диафрагмы устройства (применение диафрагмы при ненулевой прозрачности носителя является обязательным независимо от размеров фоточувствительных площадок).В частном случае (при размере фотоприемников 5 и 6 вдоль линии. 7, меньшем размера фотоприемников 1 и 2, и интегральной реализации всех фотоприемников) блок 4 . формирования сигнала разбаланса может представлять собой простой . ключ, управляемый выходным сигналом усилителя 3. Таким образом, технико-экономический эффект от. применения предлагаемого устройства определяется использованием идентичности законов изменения сигнала разбаланса, получаемого с помощью дополнительных фотоприемников-, и разностного сигнала основных фотсй риемннков от воздействия различных дестабилизирующих факторов, включая изменение яркости 86919 4 Ф осветителя (как от его старения, так и от изменения переходного сопротивления патрона осветительной лампы или .нестабильности источника ее питания), 3 боковое (поперечное) смещение носителя и т.п. при простоте его реализации. Устройство для фотоэлектрического считывания информации, содержащее осветитель, фотоприемники, соединенные со входами дифференциального усилителя, выход которого подключен к коммутирующему входу блока формирова-.. ния сигнала разбаланса, выход которо.rî соединен с одним из входов дифференциального усилителя, о т л и ч а— 3О ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения достоверности считывания, в него введены два дополнительных фотоприемника, один из которых размещен в пределах 2Э рабочей зоны осветителя со смещением относительно середины расстояния между основными фотоприемниками вдоль линии, проходящей через их центры, на величину, кратную шагу оптически фф прозрачных участков носителя информации, второй — со смещением относительно первого вдоль этой же линии на половину этого шага, а выходы дополнительных фотоприемников соединены с сигнальным входом блока форми33 рования сигнала разбалаиса. Источники информации, принятые во внимание при экспеРтизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 619934, кл. G 06 К 7/14, 1976 ° 2. Авторское свидетельство СССР У 758205, кл. G 06 К 7/14, 1977 (прототип). 886019 Составитель Н.Миляев Редактор И.Михеева Техред М. Надь Корректор М.Iloao Заказ 10560/78 Тираж 748 Подписное ВНИИПИ 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
