Оптоэлектронный функциональный преобразователь

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнх республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пи907561 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (223Заявлено 31.07.80 (2) ) 297 1278/18-24 (51)M. Кл.

Ц06 G 9/00 с присоединением заявки №

Государстеенный конитет (23) Приоритет оо делан изобретений и открытий

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень №

Дата опубликования описания25.02.82 (5З) УДК681. . 332 (088.8) 1

Г. Е. Борцов, Л. Б. Евдокимов, Л. Ф. Жаровйкий и .М..ß. Рахлин т.

- : и " Ж А

;,т., (72) Авторы, изобретения (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электронной технике и может быть применено при разработке и конструировании функциональных преобразователей, бесконтактных потенциометров, различных цатчиков перемещения и генераторов функции.

Известен оптоэлек тронный функциональный преобразователь, соцерж аший источник света, устройство канализации т0 светового потока, основной и дополнительный фсторезисторы, снабженные подвижной теневой маской, имеющей цва прозрачных участка, оцин из которых в области основного фоторезистора имеет т5 профиль, определяемый зацанным законом функционального преобразования, а в цругой области дополнительного фоторезистора — профиль прямоугольной формы.

При этом основной и цополнительный фоторезисторы выполнены на основе единой пленки фотопровоцяшего материала и соединены последовательно по схеме целителя а дополнительный фоторезистор выполняет popb выхоцного сопротивления (1 j. функциональное изменение BblxoQHol напряжения в этом yc:тройс тве осущес твляется за счет изменения сопротивления оцного плеча целителя, освещенный участок которого изменяется путем изменения профиля прозрачного участка поцвижной теневой маскитопределяемого в соответствии с требуемым законом функционального преобразования.

Наиболее близким по технической сущности к прецлагаемому является оптоэлектронныйй функциональный преобразователь, соцержаший источник света, подвижную теневую маску, установленную межцу осветительной системой и цвумя фоторезис тор а ми, к о-. ор ые от делен ы один от apyroro иепровоцяшим участком и имеют постоянное и равные межэлектроцные расстояния, фоторезисторы выполнены на основе единого слоя фотопровоцяшего материала и соецинены по схе ме целителя напряжения совместно с ис-, 007561 точником питания и резистором нагруз ки (2) .

Эти устройства позволяют осуществлять преобразование знакопеременных функций при включении фотореэисторов 5 по аифференциальной схеме, оанако осуществление преобразования знакопеременных симметричных функций, например синусной, на известных устройствах невозможно 30

Бель изобретечия - расширение класса BoctlpoB3BOQHMbor функций оптоэлек тронным функциональным преобразователем.

Поставленная цель постигается тем, 15 что в оптоэлектронном функциональном преобразователе, соаержащем источник света, оптически связанный через послеаовательно установленные формирующую оптическую систему и поавижную те- ра невую маску с авумя фотореэисторами, которые выполнены на основе еаиного слоя фотопровоаящего материала, изолированы оаин от аругot-о и соеаинены по аифференциальной схеме с источником питания и резистором нагрузки, фотореэисторы выполнены иаентичными и размещены центрально-симметрично оОНН относительно аругого, соответственно фоторезисторам на пбавижной теневой маске расположены ава прозрачных окна, профили которых соответ" твуют зааанному закону функционального преобразования, а суммарная алина прозрачных окон поавижной теневой маски равна алине оаного фоторезистора.

На чертеже преаставлена схема оптоэлектронногоо функционального преобразователя.

Оптоэлектронный преобразователь соаержит исть ник 1 света, формирующую оптическую систему 2, поавижную теневую маску 3, фоторезисторы 4 и 5, выполненные на основе еаиного фотопрова45 аящего материала 6 (тонкопленочного резистора СД 5 (5p), (.1jÑß) и с оеаинены по аифференциальной схеме. При этом фоторезисторы 4 и 5 выполнены равными и прямоугольными, они расположены центрально-симметрично относительно аруг . 50 аруга, а подвижная теневая маска 1 имеет профили прозрачных окон, которые опреаеляются эааанным законом функционального преобразования, суммарная же алина прозрачных окон равна алине оаного фоторезистора, кроме того, преобразователь соаержит источник 7 питания, резистор 8 нагрузки и электроаы 9.

Устройство работает слеаующим образом.

При смещении поавижной теневой маски 3 измеряются алины Я и(,-К) освещенных участков обоих фоторезисторов и, слеаовательно, их сопротивления. Это привоаит к изменению на резисторе 8 выхоаного напряжения, включая изменения знака, в зависимости от соотношения межау сопротивлениями фоторезисторов

4 и 5. Вслеаствие иаентичности выполнения, центрально-симметричности в расположении фоторезисторов 4 и 5 и сумме алин прозрачных окон теневой маски

3 наа кажаым фотореэистором 4 и 5, равной алине саного фоторезистора, амплитуаы выхоаного напряжения разных знаков аостигают равных значений, что позволяет реализовать на преалагаемом уст ройстве преобразование разного роаа симметричных функций.

Рассмотрим реализацию оптоэлектронного синусного преобразователя круговой конструкции. (Синус-симметричная функция 3 роаа) Фоторезисторы 4 и 5 на основе фотопровоаящих пленок Сдб: Сд С0были получены в оаин технологичесI кий цикл путем термолиза пара внутрикомплексного соеаинения каамия с послеаующим отжигом в активирующей шихте.

За аанная топология элек тро аов фор мировалясь путем вакуумного напыления инаия через контактные маски, которые, как и теневая маска 3, изготавливались фотолитографическим метоаом. В качестве источника 1 света использовалась миниатюрная лампочка накаливания ДСф

8х60, Фотореэисторы 4 и 5 размещались симметрично относительно вхоаной оси преобразователя и имели размеры: межэлектроаное расстояние %=0,2 мм, алина электроаов 9 g =10 мм и сопротивления. световое 2 =1 кОм, теневое

Q, =100 кОм (полностью освещенного и затемненного фоторезистбра 4 и 5).

Поавижн ая теневая маска 3, связанная жестко с вхоаной осью преобразователя, имела pea прозрачных окна, профили которых опреаелялись требуемым законом функционального преобразования в соответствии с выражениями гае Я((у), g< (р) и Q — алина соответственно прозрачных окон поавижной теневой маски наа оаним и аругим фотореэисторами 4.и 5, и алина, фоторезисто9075

К(Ф) = у м (> ьбо)

Сопротивление резистора 8 нагрузки составляло 10 мОм, Точность воспроиз вецения синусной зависимости составляла «0,5% в циапазоне изменения рабо+ чего угла от 0 цс 330 .

Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями, привеценными в ыше.

Ф on мула изобретения

Оптоэлек тронный функциональный пре:- 35 образователь, соцержаший источник света, оптически связанный через последовательно установленные .формируюшую оптическую систему и подвижную теневую маску с цвумя фоторезисторами, которые выполнены на основе ециного слоя фото20 проводящего материала, изолированы оцин от цругого и соецинены по цифференциаль61 6 ной схеме с источником питания и резистором нагрузки, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, фоторезисторы выполнены ицентичными и размешены центрально-симметрично оцин относительно другого, соответственно фоторезисторам на подвижной теневой маске расположены цва прозрачных окна, профили которых соответствуют заданному . закону функционального преобразования, а суммарная длина прозрачных окон подвижной теневой маски равна цлине одного фоторезистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М. 432860, кл. Н 01 Ь 17/00, Н 03 К 19/08, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2710862/18-24, кл. 506 G 9/00, 1979.

90756 1

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Гocygapcòâåííîãо комитета С(Сi по делам изобретений и открытий

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

Заказ 592/58

Филиал ППП "Патент", г. Ужгороц, ул. Проектная, 4

Составитель Ю. Козлов

Редактор В, Лазаренко Техред А. Ач Корректор С. Шекмар ° ° ° ° Ф»