Фотоэлектрический преобразователь перемещения

 

<щ989568

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресиубл н (81) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 03..06,83.,(21) 32S3575(l.8 24

{5l)M. Кл. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет 08 С 9/06

Тооударотвкииый KDMNTQT

СССР ао долам иаобрвтеиий и открытиЯ

Опубликовано т.5 01.83 Бюллетень № 2 (53) УДК681.325 (088.8) Дата опубликования описания 15.0l..83 (72) Авторы изобретения в ."

««:

Б. В. Железняков и С, Г. Червдов у = к . .

« °

f. Д«

Омское специальное конструкторское бюро f o= производственного объединения Нефтехнмавтома тика (73) Заявмтель (54 ) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Изобретение относится. к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления тех нологическими процессами при больших колебаниях температуры окружающей сре5 ды.

Извес тны фотоэлек трические преобра«. зователи, содержащие кодированный диск,источник излуяения, фотоприемник, усилитель тока, формирователь сигналов, блок питания (11.

Недостатками этих преобразователей являются необходимость стабилизации величины светового потока с источника излучения, так как его изменение. в не.больших пределах воспринимается как информация; наличие гальванической свя» эн. по постоянному току между фотоприемником и усилителем тока сужает темпе- 20 ратурный диапазон, в котором могут работать преобразователи, иэ-за сильной зависимости темпового тока фотоприемника от температуры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фотоэлектрический преобразователв, содержаauCh кодовый диск, источник излучения, фотоприемник и усилитель тока, источник излучения подключен к блоку нитанмя через регулятор тока (параллельно между собой соединенные резистор и транзистор), вход которого соединен с фотоприемником и усилителем тока т.23.

Недостатком данного преобразователя является наличие, гальванической - связи по постоянному току между фотоприемником и регулятором тока, которая влияет на коэффициент положительной обратной связи по световому потоку из-аа сильной зависимости темнового тока фотоприемника от температуры, что приводи1 к снижению точности съема информации с кодового диска.

Бель изобретения — повышение номехоустойчивости преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрическом преобраэовате

989568

3 ле перемещения, содержащем источник излучения, оптически соединенный через кодовый диск с фотоприемником, первый вывод которого соединен с плюсовой клеммой блока, питания, минусовая клемма которого подключена к первому входу регулятора тока, выход регулятора тока соединен с одним выводом источника излучения, усилитель тока, введены модулятор, формирователь сигнала обрат- 1о ной связи, дифференцирующая цепь и генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом формирователя сигнала обратной связи и первым входом модулятора, выход которого соединен с другим выводом источника излучения, а второй вывод фотоприемника через последова тельно соединенные дифференцирующую цепь и усилитель тока соединен с установочным входом формирователя сиг- 2О нала обратной связи, выход которого соединен с вторым входом регулятора тока, а плюсовая клемма блока питания подключена к второму входу модулятора и тем, что формирователь сигнала обратной связи, д5 содержит элемент И, счетчики дешифраторвыход которого соединен с одним входом элемейта И, выход элемента И через счетчик соединен с входами дешифратора, при этом другой вход элемента И и установочный вход счетчика являются счетным и установочными входами формирователя сигнала обратной связи.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг. 2 — функци35 опальная схема формирователя сигнала обратной связи.

Преобразователь содержит модулятор

1, источник 2 излучения, регулятор 3 тока, кодовый диск 4, 1фотоприемник 5, дифференцирукпцую цепь 6, генератор 7 импульсов, усилитель 8 тока, формирователь 9 сигнала обратной связи, блок

10 питания, элемент И ll., счетчик 12 и дешифратор 13.

Модулятором является транзистор р-и -р-типа, коллектор которого соединен с выводом источника 2 излучения, эмиттер соединен с .плюсовой клеммой блока 10 питания и база соединена с

50 выходом генератора 7 импульсов. Регу-. лятор 3 тока состоит из резистора и . параллельно соединенного с ним транзистора и -р -n -типа, коллектор шунтируюmего транзистора соединен с выводом

55 источника 2 излучения, эмиттер соединен с минусовой клеммой блока 10 питания, а база подключена к выходу формирователя 9 сигнала обратной связи.

Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.

Источник 2 излучения подключается

z блоку 10 питания в моменты открывания модулятора 1, управляемого высококачественными колебаниями генератора 7 импульсов.

В положении, когда кодовый диск 4 закрывает щель,,импульсный световой поток от источника 2 излучения не попа дает на фотоприемник 5 ина установочном входе формирователя 9 сигнала обратной связи устанавливается сигнал, разрешающий прохождение Hà его счетный вход импульсов с генератора 7 импульсов.

При этом на выходе формирователя 9 1 сигнала обратной связи появляется сигнал, который закрывает транзистор регулятора

3 тока и ток через источник 2 излучения будет определяться его собственным внутренним сопротивлением резистора и состоянием транзистора модулятора 1.

По мере открывания щели возрастает ток фотоприемника 5, который, проходя через дифференцирующую цепь 6, усиливается в усилителе 8 тока и поступает на установочный вход формирователя 9 сигнала обратной связи. В результате этого информация, поступившая на счетный вход формирователя 9 сигнала обратной связи, стирается и на его выходе появляется сигнал, открывающий шунтирующий транзистор регулятора 3 тока. Это приводит к увеличению импульсного тока, протекающего через источник 2 излучения.

Возросший световой поток попадает на фотоприемник 5 и через дифференцирующую цепь 6 и усилитель 8 удерживает на установочном входе формирователя 9 сигнала обратной связи такое состояние, при котором информация, поступающая на счетный вход, не запоминается. Из этого следует, что в преобразователе присутствует положительная обратная связь, которая замыкается через свето- вой поток, При закрывании щели кодированным диском 4 процесс изменения светового потока и фототока протекает в обратном порядке.

B качестве выхода формирователя 9 сигнала обратной связи служит один из

2" выходов дешифратора 13, причем этот же сигнал подается на один вход элемента И 1 1, другой вход которого является счетным входом формирователя

9 сигнала обратной связи. В качестве установочного входа формирователя 9 сигнала обратной связи служит установочный вход счетчика 12.

5 989568 6

Применение в фотоэлектрическом,пре- дулятора, вход которого соединен с дру образователе импульсного светового пото- гим выводом источника излучения, а втока позволяет исключить влияние IeMBo рой вывод фотоприемника через последого фототока на коэффициент положитель- вательно соединенные дифференцирукицую, кой обратной связи по световому пото- y цепь и усилитель тока соедйней с устаку и дает возможность использовать новочным входом формирователи сигнала предлагаемый преобразователь при боль- обратной связи, выход которого соединен ших колебаниях температуры окружаюшей с вторым входом регулятора тока, à плюсреды. :совая кжмма блоха питания подключена .

10 к второму входу модулятора., 2, Преобразователь по и. 1, о т л иФормула изобретения чаюшийся тем,чтоформирователь. .сигнала обратной связи содержит элемент

1. Фотоэлектрический преобразователь И, счетчик и дешифратор, выход которо перемешения, содержаший источник из- и го соединен с одним входом элемента И с лучения, оптически соединенный через выход элемента И через счетчик соедикодовый диск с фотоприемником, первый нен с входами дешифратора, прн этом вывод которого соедйнен с плюсовой другой вход элемента И и установочный клеммой блока питания, минусовая клемма вход счет ика являются счетным и устакоторого подключена к первому входу 20 новочными входами формирователя сигнарегулятора тока, выход регулятора тока сое- ла обратной связи. динен с одним выводом источника излучения, усилитель тока,о л и ч а ю ш и и с я тем, . Источники информации, что, с целью повышения помехоустойчи- принятые во внимание при экспертизе вости, в преобразователь введены моду- 25 1. Фотоэлектрические преобразователи. лятор, формирователь. сигнала обратной . информации. Под ред. Л. Н. Преснухина, связи, дифференцируюшая цепь и генера- М., 1974, с. 109. тор импульсов, выход которого соединен 2. Авторское свидетельство СССР со счетным входом формирователя си1на- N 478343, кл. Gi 08 С 9/06, 1973 е б и () 989568

Составитель Б, Барбараш

Редактор М. Петрова Текред Е.Харитончик, Koppezrop IA. Eleumnc

Заказ 13. 3.33/69 Тираж 616 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

3.13035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ПБП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4