SU1695127A1

SU1695127A1 - Normalizing unit for a meter with laser pump generator and four-patch quadrant photodetector

Info

Publication number: SU1695127A1
Application number: SU894672378A
Authority: SU
Inventors: Ольга Ивановна Великанова; Петр Владимирович Миндра; Александр Игоревич Найденко
Original assignee: Одесский Политехнический Институт
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1991-11-30

Abstract

Изобретение относитс к приборостроению , в частности к оптико-электронным из- мерительным устройствам. Целью изобретени вл етс повышение стабильности характеристики блока нормировани за счет уменьшени вли ни технологического разброса выходных характеристик функциональных преобразователей. К двум соседним площадкам четырехплощадочно- го квадрантного фотоприемника подключен первый входной сумматор, а к двум другим площадкам - второй входной сумматор. Через первый и второй ключи сумматоры св заны с управл емым делителем. Синхронизирующий выход генератора накачки лазера через сетчатый триггер, инвертор и две схемы совпадени соединен с третьим и четвертым ключами, которые через первый и второй амплитудные детекторы св заны с нормирующим усилителем, подключенным к управл ющему входу управл емого делител , и к выходному вычитающему усилителю, формирующему выходной сигнал блока нормировани . 1 ил. W ЁThe invention relates to instrumentation, in particular to optoelectronic measuring devices. The aim of the invention is to increase the stability of the characteristics of the rationing unit by reducing the influence of the technological variation of the output characteristics of the functional converters. A first input adder is connected to two adjacent pads of a four-site quadrant photodetector, and a second input adder is connected to two other pads. Through the first and second keys, the adders are associated with a controlled divider. The synchronization output of the laser pump generator is connected via a grid trigger, an inverter and two matching circuits to the third and fourth switches, which are connected via a first and second amplitude detector to a normalizing amplifier connected to the control input of the controlled divider, and to an output subtractive amplifier that output signal of the normalization unit. 1 il. W Ё

Description

Изобретение относитс к приборостроению , в частности к оптико-электронным измерительным устройствам.The invention relates to instrumentation, in particular to opto-electronic measuring devices.

Цель изобретени - повышение стабильности характеристики блока за счет уменьшени вли ни технологического разброса выходных характеристик функциональных преобразователей.The purpose of the invention is to increase the stability of the characteristics of the unit by reducing the influence of the technological variation of the output characteristics of the functional converters.

На чертеже изображена структурна схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Блок 1 нормировани с генератором 2 накачки и чешрехплощадочным квадратным фотоприемником 3 содержит последовательно соединенные подключенный к первым двум ппп цидкэм фотоприемника 3The normalization unit 1 with the pump generator 2 and the square square sensor 3 contains serially connected to the first two cpp cameras of the photo receiver 3

первый входной сумматор 4, первый ключ 5, управл емый делитель 6, третий ключ 7, первый амплитудный детектор 8 и выходной вычитающий усилитель 9, последовательно соединенные подключенный к другим двум площадкам фотоприемника 3 второй входной сумматор 10 и второй ключ 11, выход которого дополнительно подключен к входу управл емого делител 6, последовательно соединенные подключенный к выходу управл емого делител 6 четвертый ключ 12, второй амплитудный детектор 13 и нормирующий усилитель 14, св занный с управл ющим входом делител 6, причем соответствующие входы нормирующего 14the first input adder 4, the first key 5, the controlled divider 6, the third key 7, the first amplitude detector 8 and the output subtractive amplifier 9 connected in series connected to the other two sites of the photodetector 3 second input adder 10 and the second key 11, the output of which is additionally connected To the input of a controlled divider 6, a fourth switch 12, a second amplitude detector 13 and a normalizing amplifier 14 connected to the control input of a divider 6, connected in series with the controlled divider 6 output, and corresponding to normal inputs normalizing 14

о ю елo you ate

юYu

VIVI

и выходного вычитающего 9 усилителей соединены между собой; также содержит узелand the output subtractive 9 amplifiers are interconnected; also contains a node

15управлени со счетным триггером 16, инвертором 17, первой 18 и второй 19 схемами совпадени , при этом выход первой схемы 18 совпадений соединен с управл ющими входами первого 5 и третьего 7 ключей, выход второй схемы 19 совпадений соединен с управл ющими входами второго 11 и четвертого 12 ключей, первые входы обеих схем совпадений соединены с соответствующими выходами триггера 16, вторые входы - с выходом инвертора 17, а входы триггера15 control with counting trigger 16, inverter 17, first 18 and second 19 coincidence circuits, with the output of the first coincidence circuit 18 connected to the control inputs of the first 5 and third 7 keys, the output of the second coincidence circuit 19 connected to the control inputs of the second 11 and fourth 12 keys, the first inputs of both coincidence circuits are connected to the corresponding outputs of the trigger 16, the second inputs are connected to the output of the inverter 17, and the trigger inputs

16и инвертора 17 соединены с синхровыхо- дом генератора накачки.16 and inverter 17 are connected to the synchronous output of the pump generator.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Генератор накачки 2 формирует импульсы , которые через лазер и оптическую систему объекта поступают на фотоприемник 3, при этом положение светового п тна на площадках фотоприемника блоком 1 нормировани преобразуетс в выходное информационное значение напр жени , пропорциональное смещению п тна от центра фотоприемника 3 независимо от абсо- лютной величины светового потока. Импульсы от генератора 2 накачки поступают на триггер 16, который с каждым импульсом измен ет свое состо ние на обратное, а также на инвертор 17, который через схемы 18 и 19 запрещает замыкание ключей в интервал излучени импульсов. Триггер 16 через схемы 18 и 19 поочередно замыкает пары ключей 5 и 7 в одном состо нии схемы 11 и 12 - в другом. Т.о. импульсы одной пары площадок фотоприемника 3 в один полупериод работы триггера 16 через сумматор 4, ключ 5, делитель 6 и ключ 7 поступают на детектор 8, а импульсы с другой пары площадок фотоприемникз в другой полупериод работы триггера 16 через сумматор 10, ключ 11, делитель 6 и ключ 12 поступают на детектор 13, т.е. на детектор 8 поступают импульсы первой пары площадок фотоприемника 3, а на детектор 13 - с другой пары площадок, проход один и тот же делитель б разновременно (через один). Нормирующий усилитель 14, воздейству на управл емый делитель 6, осуществл ет посто нство суммы выходных напр жений детекторов 8 и 13, т.е. осуществл ет нормирование . Усилитель 9 выполн ет вычитание напр жений детекторов 8 и 13, т.е. формирование напр жени , пропорционального смещению светового п тна от центра фотоприемника вдоль одной из осей его квадрантов ,The pump generator 2 generates pulses that are transmitted to the photodetector 3 through the laser and the optical system of the object, and the position of the light spot on the photodetector sites by the normalization unit 1 is converted into an output information value of the voltage proportional to the displacement of the spot from the center of the photodetector 3 regardless of the absolute value lute value of the luminous flux. The pulses from the pump generator 2 are fed to the trigger 16, which with each pulse changes its state to the opposite, as well as to the inverter 17, which, through circuits 18 and 19, prohibits the closure of keys to the pulse emitting interval. The trigger 16 through the circuits 18 and 19 alternately closes the pairs of keys 5 and 7 in one state of the circuit 11 and 12 in the other. So pulses of one pair of photodetector pads 3 in one half-period of trigger 16 operation through an adder 4, key 5, divider 6 and key 7 arrive at detector 8, and pulses from another pair of photo-receivers pads in the other half period of trigger 16 operation through adder 10, key 11, divider 6 and the key 12 is fed to the detector 13, i.e. The detector 8 receives the pulses of the first pair of areas of the photodetector 3, and the detector 13 comes from another pair of areas, passing the same divider b at different times (through one). The normalizing amplifier 14, acting on the controlled divider 6, provides a constant sum of the output voltages of the detectors 8 and 13, i.e. performs rationing. The amplifier 9 performs the subtraction of the voltages of the detectors 8 and 13, i.e. the formation of a voltage proportional to the displacement of the light spot from the center of the photodetector along one of the axes of its quadrants,

Формул а изо бретени Formula A

Блок нормировани дл измерител с генератором накачки лазера и четырехпло- щадочным квадрантным фотоприемником, содержащий подключенные к двум первымA rationing unit for a meter with a laser pump generator and a four-quadrant quadrant photodetector containing connected to the first two

площадкам фотоприемника последовательно соединенные первый входной сумматор, первый ключ, управл емый делитель, первый амплитудный детектор и выходной вычитающий усилитель, подключенные к двумphotodetector pads are connected in series the first input adder, the first key, the controlled divider, the first amplitude detector and the output subtractive amplifier connected to two

вторым площадкам фотоприемника последовательно соединенные второй входной сумматор, второй ключ, второй амплитудный детектор и нормирующий усилитель, св занный с управл ющим входом управл емого делител , причем управл ющие входы первого и второго ключей св заны с синхронизирующим выходом генератора накачки лазера, а соответствующие входы нормирующего усилител и выходного вычитающего усилител соединены между собой , отличающийс тем, что, с целью повышени стабильности за счет уменьшени вли ни технологического разброса выходных характер тстик функциональныхthe second photodetector pads are connected in series the second input adder, the second key, the second amplitude detector and the normalizing amplifier connected to the control input of the controlled divider, and the control inputs of the first and second keys are connected to the synchronizing output of the laser pump generator, and the corresponding inputs of the normalizing the amplifier and the output subtractive amplifier are interconnected, characterized in that, in order to increase stability by reducing the influence of the technological variation of the output GOVERNMENTAL character tstik functional

преобразователей он снабжен третьим и четвертым ключам;- и двухвыходным узлом управлени со счетным триггером, инвертором , первой схемой совпадени и второй схемйй совпадени , выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами узла управлени , св зь управл емого делител с первым амплитудным детектором осуществлена через третий ключ, св зь второго ключа с вторым амплитуднымconverters equipped with third and fourth keys; - and a two-output control unit with a counting trigger, an inverter, a first coincidence circuit and a second coincidence circuit, whose outputs are connected to the first and second outputs of the control unit, the controlled divider is connected to the first amplitude detector via the third key, connection of the second key with the second amplitude

детектором осуществлена через управл емый делитель и четвертый ключ, св зь .синхронизирующего выхода генератора накачки лазера с управл ющими входами первого и второго ключей осуществлена через узел управлени и его соответствующие выходы, подключенные также к управл ющим входам соответственно третьего и четвертого ключей, а вход узла управлени соединен с входами счетного триггера и ин0 зертора, выход которого подключен к вторым входам первой и второй схем совпадени , первые входы которых соединены с соответствующими выходами счетного триггера.the detector is made through a controlled divider and a fourth key, the communication of the synchronization output of the laser pump generator with the control inputs of the first and second keys is made through the control node and its corresponding outputs, also connected to the control inputs of the third and fourth keys, respectively control is connected to the inputs of the counting trigger and the inverter, the output of which is connected to the second inputs of the first and second coincidence circuits, the first inputs of which are connected to the corresponding outputs with even trigger.

Claims

Claim

A standardization unit for a meter with a laser pump generator and a four-area quadrant photodetector, comprising a first input adder connected in series to two first photodetector platforms, a first switch, a controlled divider, a first amplitude detector and a subtracting output amplifier connected to two second photodetector platforms in series with a second input an adder, a second switch, a second amplitude detector and a normalizing amplifier connected to the control input are controlled a divider, and the control inputs of the first and second keys are connected to the synchronizing output of the laser pump generator, and the corresponding inputs of the normalizing amplifier and the output subtracting amplifier are interconnected, characterized in that, in order to increase stability by reducing the influence of the technological spread of the output characteristics of functional converters , it is equipped with a third and fourth key and a two-output control unit with a counting trigger, an inverter, a first matching circuit and a second circuit coincidence, the outputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the control unit, the controlled divider is connected to the first amplitude detector through the third key, the second key is connected to the second amplitude detector through the controlled divider and fourth key, the communication synchronizing the output of the laser pump generator with the control inputs of the first and second keys are implemented through the control node and its corresponding outputs, which are also connected to the control inputs of the third and the fourth key, and the input of the control unit is connected to the inputs of the counting trigger and inverter, the output of which is connected to the second inputs of the first and second matching circuits, the first inputs of which are connected to the corresponding outputs of the counting trigger.