SU387412A1

SU387412A1 - PHOTOELECTRIC CONVERTER OF LINEAR DISPLACEMENTS

Info

Publication number: SU387412A1
Application number: SU1410046A
Authority: SU
Inventors: изобретени Авторы
Original assignee: О. Б. Лагутин , С. А. Уль нцев Московский ордена Ленина энергетический институт
Priority date: 1970-03-05
Filing date: 1970-03-05
Publication date: 1973-06-21

Description

1one

Изобретение относитс к области автоматики .This invention relates to the field of automation.

Известны фотоэлектрические преобразователи линейных перемещений, содержащие стабилизатор тока, выходы которого соединены через ключи, управл емые от генератора пр моугольных импульсов, с анодом светодиодов. На пути излучени последних установлена шторка со щелью, а за ней фотодиод, зашунтированный нагрузочным резистором, и источник эталонного напр жени .Photoelectric linear displacement transducers are known, which contain a current stabilizer, the outputs of which are connected via switches controlled by a square pulse generator with an anode of LEDs. A curtain with a slit is installed on the path of the radiation of the latter, followed by a photodiode, shunted by a load resistor, and a source of reference voltage.

Предлагаемое устройство отличаетс от известных тем, что в него введены соединенные последовательно интегрируюп1,ее звено, схема сравнени и усилитель, выход которого подключей к управл ющему входу стабилизатора тока, другой вход схемы сравнени соединен с выходом источника эталонного напр жени , а вход интегрирующего звена соединен с анодом фотодиода и выходом устройства. Это позволило стабилизировать крутизну позиционной характеристики преобразовател The proposed device differs from the known ones in that the connected in series are integrated 1, its link, comparison circuit and amplifier, the output of which is connected to the control input of the current stabilizer, another input of the comparison circuit is connected to the output of the reference voltage source, and the input of the integrating link is connected with photodiode anode and device output. This allowed us to stabilize the slope of the positional characteristics of the converter.

На чертеже приведена блок-схема устройства .The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство содержит стабилизатор тока 1, выходы которого соединены через ключи 2, 3, управл емые от генератора пр моугольных импульсов 4, с анодами светодиодов 5, 6. На пути излучени светодиодов установлена шторка 7 со щелью 8, а за ней фотодиод 9, зашунтированный нагрузочным резистором 10, и источник эталонного напр жени 11. Кроме того, устройство содержит соединенные последовательно интегрирующее звено 12, схему сравнени 13 и усилитель М.The device contains a current stabilizer 1, the outputs of which are connected via keys 2, 3, controlled from a generator of rectangular pulses 4, with anodes of LEDs 5, 6. A curtain 7 with a slit 8 is installed on the path of light emitting of LEDs, followed by a load-loaded photodiode 9 a resistor 10, and a source of reference voltage 11. In addition, the device comprises connected in series an integrating element 12, a comparison circuit 13 and an amplifier M.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Предположим, что шторка 7 находитс в нулевом положении, которое соответствует равенству фототоков, генерируемых фотодиодом 9 пр засветке через щель ( шторки 7, поочередно возбуждаемыми светодиодами 5, 6. Возбуждение светодиодов осуществл етс ключами 2, о, которые коммутируют ток стабилизатора тока /, образу замкнутые цепи через включенные в провод щем направлении светодиоды 5, 6. Управление ключами 2, 3 производ итс от генератора пр моугольных импульсов 4 с частотой сети. При равенстве амплитуд фототоков на нагрузочном резисторе 10 выдел етс только посто нна составл юща напр жени , пропорциональна произведению чувствительности фотодиода 9 и средней мощности излучени светодиодов 5, 6, т. е. величине , котора определ ет крутизну характеристики преобразовани и ее стабильность. Интегрирующее звено 12, например RC-контур, в рассматриваемом случае фильтрующего действи на сигнал не оказывает и посто нна составл юща поступает на вход схемы сравнени 13. На второй вход подключено напр л ение с источника эталонного н.ацр лсени 11. Оба напр жени непрерывно сравниваютс иSuppose that shutter 7 is in the zero position, which corresponds to the equality of the photocurrents generated by photodiode 9 through illumination through the slit (shutters 7 alternately excited by LEDs 5, 6. Excitation of the LEDs is performed by keys 2, o, which switch the current stabilizer current /, closed circuits through LEDs 5, 6 connected in the conductive direction; keys 2, 3 are controlled from a square-wave generator 4 with a network frequency. If the amplitudes of the photocurrents are equal at the load resistor 10, Only a constant voltage component is proportional to the product of the sensitivity of the photodiode 9 and the average radiation power of the LEDs 5, 6, i.e., the value that determines the steepness of the conversion characteristic and its stability. In this case, the filtering effect on the signal does not have a constant component and is fed to the input of the comparison circuit 13. The second input is connected to the voltage from the source of the reference national voltage 11. Both voltages continuously compare with and

33

сигнал разности, усилива сь усилителем 14, воздействует на цепь управлени онорным напр жением стабилизатора тока.the difference signal, amplified by amplifier 14, acts on the control circuit of the on-voltage control of the current stabilizer.

Таким образом, обратна св зь, включающа оптический канал, замыкаетс и возникша разность подавл етс соответствующим изменением тока возбуждени светодиодов 5 и 6, сохран посто нство фототока с точностью до статической ошибки схемы.Thus, the feedback, including the optical channel, is closed and the difference that has occurred is suppressed by a corresponding change in the excitation current of the LEDs 5 and 6, maintaining the photocurrent constant up to a static error of the circuit.

Смещение шторки 7 из нулевого положени приводит к по влению переменной составл ющей фототока на нагрузочном резисторе 10, образу выходной сигнал. Интегрирующее звено 12 замыкает переменную составл ющую фототока и устран ет ее воздействие на цепь управлени током стабилизации. Таким образом , стабилизаци крутизны позиционной характеристики осуществл етс независимо от измерительных перемещений шторки 7.The offset of the shutter 7 from the zero position leads to the appearance of a variable component of the photocurrent on the load resistor 10, forming the output signal. The integrator 12 closes the variable component of the photocurrent and eliminates its effect on the stabilization current control circuit. Thus, the stabilization of the steepness of the positional characteristic is carried out independently of the measuring movements of the shutter 7.

Предмет изобретени Subject invention

Фотоэлектрический преобразователь линейных перемещений, содержащий стабилизатор тока, выходы которого соединены через ключи , управл емые от генератора пр моугольных импульсов, с анодами светодиодов, на пути излучени которых установлена шторка со щелью, а за ней фотодиод, зашунтированныйA photoelectric linear displacement transducer containing a current stabilizer, the outputs of which are connected via keys controlled by a square pulse generator, with the anodes of the LEDs, in the emission path of which a shutter with a slit is installed, followed by a photodiode

нагрузочным резистором, и источник эталонного напр х ;ени , отличающийс тем, что, с целью стабилизации крутизны позиционной характеристики преобразовател , в него введены соединенные последовательно интегрирующее звено, схема сравнени и усилитель, выход которого подключен к управл ющему входу стабилизатора тока, другой вход схемы сравнени соединен с анодом фотодиода и выходом устройства.a load resistor, and a reference voltage source; characterized in that, in order to stabilize the slope of the positional characteristic of the converter, a sequentially connected integrating element, a comparison circuit and an amplifier whose output is connected to the current stabilizer control input, another input of the circuit are introduced into it Comparison is connected to the anode of the photodiode and the output of the device.

$ 1г-юl Sbix$ 1g-yl Sbix

fOfO

:.:.

.ттп.ttp

f2f2