SU1229955A1 - Преобразователь напр жени во временной интервал - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измери тельной технике и может использоватьс  дл  измерени  напр жени  и других физических величин, а .т-акжё координаты светового луча. Цель изобре- терни  состоит в повьшении точности преобразовани , помехозащищенности и упрощении устройства. Устройство содержит оптический дефлектор, источник опорного напр жени , управ- л емый ключ, « светодиодов, м пар параллельно и согласно соединенных фотодиодов, формирователь временных интервалов, делитель частоты, генератор импульсов, инвертор, элемент задержки и два источника света. Процесс последовательного срабатывани  фотодиодов и светодиодов синхронизирован импульсами генератора импульсов , т.е. кажда   чейка, состо ща  .из светодиода и подключенных к его катоду двух соединенных параллельно фотодиодов, срабатывает в течение одного и того же времени, равного длительности импульса генератора импульсов, а следующа   чейка не может срабатывать до окончани  этого интервала времени. Дпитель- ность формируемого временного интервала определ етс  суммарным временем срабатывани   чеек. 1 ил. с (Л

Description

f

1229955

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  дл  измерени  напр жени  и других физических величин, а также координаты светового луча.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани , по- Т ехозащищенности . и упрощение устройства .

На чертеже приведена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит дефлектор 1, источник 2 опорного напр жени , управл емый ключ 3, светодиоды 4-4 фотодиоды и 5,-5||,, формирователь 6 временных интервалов, пели-. тель 7 частоты, генератор 8 импульсов , инвертор 9, элемент 10 задержки , источники 11 и 1Ц света.

Устройство работает следующим образом.

Дефлектор 1 преобразует входное напр жение U в перемещение светового луча по фотодиодам 5 , опти-

«

ческие входы которых соединены с оптическим выходом дефлектора 1.

Управл емый ключ 3 размьпсаетс  на врем  действи  импульса от делител  7 частоты, на вход которого поступают импульсы с выхода генератора 8 импульсов.По окончании импульса управл емый ключ 3 замыкаетс , подава  напр жение на аноде.1 светодиодов 4,-4. При этом загораетс  только тот свето диод 4j, в цепи которого находитс  освещенный фотодиод 5;.

Возбудившийс  светодиод 4, за счет оптической св зи освещает фотодиод 5; в последующей паре.Яркость свечени  светодиода 4 недостаточна дл  открывани  освещаемого им фотодиода диода

5

II

14

Суммарна   ркость свето- источника 11 или

4 и источника 11 или 112 света обеспечивает открывание освещаемого ими фотодиода 5; .

Таким образом, фотодиод 5- открываетс  только в том случае, если он одновременно освещен излучением светодиода 4; и излучением соответствующего источника 111 или 1 2 света, так как  ркость свечени  одного светодиода.4j недостаточна дл  открывани  фотодиода 5. , а суммарна   ркость светодиода 4 и источника 1I, или I1 обеспечивает открывание фотодиода. Яркость излучени  каждого источника 11 и 11г света также недостаточна дл  открывани  освещаемых ими фотодиодов 5 ,

0

5

Так что каждый из фотодиодов 5 открываетс  только в том случае, коi да он одновременно освещаетс  соответствующим светодиодом 4 и одним

из источников 11| или llj.

Работой источников 1Ц и 11 управл ет генератор 8 импульсов, вырабатывающий пр моугольные импульсы , скважность которых равна двум.

Источник 11 света излучает световой импульс в то врем , когда на его вход поступает импульс от генератора 8. В это врем  инвертор 9 подает на вход источника 1 Ц све5 та низкое напр жение, что предотвращает излучение света источником llj. Во врем  паузы между импульсами генератора 8 излучает источник И света, на который поступает импульс

0 с выхода инвертора 9, а источник

11, не излучает. I

Элемент 10 задержки служит дл  выравнивани  задержек поступлени 

5 импульсов на источники 11 и П света,.что предотвращает одновременное излучение света эти14и источниками . Задержка элемента. 10 равна задержке инвертора 9.

Q Таким образом, источники 11, ,и 112 света поочередно дают световые импульсы одинаковой длительности, равной длительности импульса генератора 8.

Когда фотодиод 5. , подключенный к катоду следующего светодиода 4; , оказываетс  освещенным излучением предыдущего светодиода 4 и излучением соответствукмцего источника 11 или П 2, он открываетс , При этом возбуждаетс  светодиод

4;., , в цепи которого находитс  141 If

данный фотодиод 5

0

5

1+«

Процесс последовательного срабатывани  фотодиодов 5 и светодио- дов 4 продолжаетс  до тех пор, пока не загоритс  последний светодиод 4,, который подает сигнал на оптический вход формировател  6 временных интервалов. Причем каждый следующий светодиод 4 не возбуждаетс  до тех пор, пока на оптический вход фотодиода 5, включенного в его цепь, не поступает вместе с излучением предьщущего светодиода 4 световой импульс от соответствующего источника llj или 11 света.

Таким образом, процесс последовательного срабатывани  фото- и

светодиодов оказываетс  синхронизированным импульсами генератора 8, т.е. кажда   чейка, состо ща  из светодиода и подключеншох к его катоду двух соединенных параллель- но фотодиодов, срабатывает в течени одного и того же времени, равного длительности импульса генератора 8, а следующа   чейка не может срабатывать до окончани  этого интервала времени.

При поступлении на оптический вход формировател  6 временных инте валов сигнала с оптического выхода последнего светодиода 4н-он форми- рует задний фронт временного интервала t, передний фронт которого формируетс  импульсом от делител  7 частоты. Дл  получени  импульсов, форйирунидих передний фронт временно- го интервала t,, используютс  импулсы генератора 8, которые поступают на вход делител  7 частоты.

Длительность ty формируемого временного интервала определ етс  суммарным временем срабатывани   чеек, состо щих из свето- и фотодиодов . Так ка процесс срабатьша- ки   чеек синхронизирован импульсами генератора 8, т.е. за врем  импуль- са генератора 8 срабатывает только одна  чейка, то

,(1)

где п - число сработавших  чеек;

Tj - длительность импульса генератора 8.

Дл  того, чтобы за врем  импульса кажда   чейка успевала сработатьj длительность Т„ импульсов должна удовлетвор ть условию:

.(2)

гдесуцд, - максимальное врем  срабатывани   чейки.

Так как скважность импульса генератора 8 равна двум, то дл  периода Т следовани  импульсов получаетс  соотношение

,. (3)

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь напр жени  во

   временной интервал, содержащий источ

   j ю

   15 20

   5 -

   5

   0

   5

   НИК опорного напр жени , управл емый ключ, первый вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени , п светодиодов, аноды которых соединены с выходом управ- л емого ключа, п пар параллельно и согласно соединенных фотодиодов, катод i-ro светодиода соединен с катодами i-й пары фотодиодов, оптический дефлектор, входы которого соединены с входгшми шинами, а оптический выход оптически соединен с оптическим входом первого да i-й-пары фотодиодов, делитель частоты, генератор импульсов, выход которого соединен с входом делител  частоты, формирователь временных интервалов, выход которого  вл етс  выходной шиной, первый вход объеДи-ч нен с управл ющим входом управл емого ключа и соединен с выходом делител  частоты, а второй вход формировател  временных интервалов оптически соединен с оптическим выходом п-го светодиода, оптический выход каждого i-ro светодиода оптически соединен с оптическим входом второго фотодиода i+1-й пары фотодиодов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , помехозащищенности и упрощени  устройства, в него введены первый и второй источники света, инвертор и элемент задержки, входы инвертора и элементы задержки объединены и соединены с 1ыходом генератора импульсов, вход первого источника света соединен с выходом элемента задержки, а вход второго источника света с выходом инвертора, при этом оптический выход первого источника света оптически соединен с оптическими входами вторых фотодиодов четных пар фотодиодов, а оптический выход второго источника света оптически соединен с оптическими входами вторых фотодиодов не- четных пар фотодиодов, причем аноды фотодиодов п пар фотодиодов и выходы первого и второго источников света соответственно подключены к шинам нулевого потенциала.