SU506891A1 - Способ преобразовани неэлектрических величин в электрический сигнал - Google Patents

Description

1

Изобретение стаоситс  к автоматике и измерительной технике и люжет быть использовано дл  преобразовани  .в электрический сигиал иеэлектрических величии многоканальными дифференциальными преобразовател ми в устройствах наведени  и определени  пространственного положени  визируемых объектов, фотометрах, сиектрофотометрах, фотоэлектр«че1ских коордииаторах в других устройствах с исиользованием электромагнитного излучени  широкого спектрального диапазона .

Известиы способы преобразовани  пеэлектрических величии в электрический сигнал путем облучени  многоканальных диффереидиальиых измерительиых преобразователей с приемниками модулированными потоками электромагнитного излучени , в которые дл  устранени  иогрешиостей нул  и чувствительности иреобр азов али , обусловлеи1г ых неидентичиостыо иараметров каиалов преобразователей из-за температурного и временного дрейфа иараметров их элемептов, ввод тс  дополиительные эталонные сигналы лучистой энергии, дл  облучени  нриемииков всех каиалов одиовремеиио с регистрируемыми полезными сигналами.

Дл  повышени  точности преобразовани  пеэлектрических величии в электрический сиги а л .м и ог ОК ан а л ь.н ы м и д иф ф е р е и ци а л ь н ы м: i

измерительиыми преобразовател ми с использованием электромагнитиого излучени  широкого спектра-чьного диапазона предлагаетс  потоки излучени  источников каждого канала раздел ть на две части, одной частью потоков облучать один обш,ий дл  всех каналов приемник излучени  и выдел ть разностный сигнал рассогласовани , которым выравнивать параметры потоков излучени  каждого капала , а другой частью потоков облучать измерительный преобразователь, регнстрировать их вторым приемником и выдел ть разностный сигнал рассогласовани . Это позвол ет устраи ть аддитивную и мультинликативную погрешности преобразоваип , т. е. погрешности нул  и чувствительности дифференциальиых преобразователей.

На фиг. 1 нриведеиа обобщенна  функциональна  схема двухканального дифференци0 ального преобразовател  дл  осупдествлени  оиисываемого способа; иа фиг. 2 - фотоэлектрический микроскоп дл  иаведеии  на штриховую метку.

Двухканальиый дифференциальный преобразователь содержит автономиые источники электромагнитного излучени  1 и 2 с внутреиней или виешией модул иией их потоков, приемники излучени  3 и 4, измерительный преобразователь о, на который воздействует

измер ема  величина х, блоки обработки сигналов 6 и 7.

Фотоэлектрический микроскоп дл  иаведени  на штриховую метку содержит маску 8 с двум  пр моугольными диафрагмами 9 и 10, коллектив 11, источники света 12 п 13, конденсаторы 14 и 15, полупрозрачное (светоделительное ) зеркало 16, объективы 17, 18 и 19, фотоприемники 20 и 21, объект 22 со штриховой меткой 23, управл емые генераторы 24 и 25 модулированного напр жени  (тока) дл  питани  источников света 12 и 13 и блоки обработки сигналов 26, 27 и 28.

Сущность сиособа преобразовани  неэлектрических величин заключаетс  в том, что измерительный нреобразователь 5 неэлектрической величины X облучаетс  двум  модулированными потоками электромагиитпого излучени  от источников 1 и 2. Указанные иотоки отличаютс  частогой модул ции или противоположны по фазе, т. е. их информативные параметры могут быть выделены в сигнале приемника излучеин , одновременно регистрирующего два указаиных потока. До узла измерительного преобразовани  потоки излучени  в каждом канале раздел ют на две части и одной из них облучают приемник 3 - общий дл  двух каналов. Блок обработки сигналов 6 выдел ет и сравнивает ииформативпые параметры потоков излучени  в сигналах приемника 3, а их разностный сигнал рассогласова.нп  используетс  дл  выравнивани  в двух каналах параметров их потоков излучени  - глубнпы модул ции и иитепсивпости путем воздейстии  па источники излучени  1 и 2. Другой частью потоков облучают измерительный преобразователь 5. После преобразовани  потоков преобразуемой величиной к они регистрируютс  также одним общим дл  всех каналов приемником 4. Блок обработки сигналов 7 определ ет состношепне И;нфор.мати1вных параметров потоков каждого капала - их разность и сумму и использует их дл  оценки измер емой величины и стабилизации чувствительности измерительного преобразовани  путем изменени  параметров потоков излученн  источников 1 и 2.

Этим устран етс  вли ние вре.менной и температурной нестабильности параметров прие.мника 4 п блока обработки сигналов 7 па чувствительность преобразовани , а выравнивание ипформатнв1ных параметров потоков, облучающих измерительный нреобразователь, и регистраци  этих потоков, после преобразовани  одним приемником, обеспечивает стабильность нул  преобразовани .

Работа фотоэлектрического микроскопа дл  наведени  па штриховую метку, реализующего способ, состоит в следующем. Источпики света 12 и 13, подключенные к управл е .мым генераторам питающего нанр жени  (тока), с помощью копде -саторов 14 и 15 освещают пр моугольные диафрагмы 9 и 10 маски 8 модулированными по амплитуде и противофазиьгм - световыми потоками , как показано на фиг. 2 . Изображение этнх диафрагм объективом 17, коллективом 11 и светоделительным зеркалом 16 проецируетс  на фотопрпемник 20, а объективом 18 - в плоскость объекта (шкалы) 22 со штриховой меткой 23. Объектив 19 ироецирует выходной зрачок микроскопа в плоскость фотоприемника 21. Соз.местное изображеиие диафрагмы маски и визируемой штрИховой метки (см. фиг. 26) образует узел двухканальиого измерительного преобразовате .л , где преобразуема  величина - рассовмещеиие оси визируе.мой штриховой метки

относительно оси наведени  фотоэлектрического микроскона -- оси симметрии диафрагм маски определ етс  соотношением световых jiOTOKQiB, проход п;их через зазоры г и (Э диафрагм , маскированных изображением штриховой метки 23.

Стабильность пул  преобразовани , т. е. стабильность фотометрической оси наведени  фотоэлектрического .микроскопа достигаетс 

выравниванием в двух его каналах световых потоков, облучающих узел его измерительпого преобразовани , с помошью замкнутого контура автоматического регулировани , который содержит светоделительный элемент -

полупрозрачное зеркало 16, объектив 17, фотонриемник 20, блок обработки сигналов 26 и унравл емые генераторы 24 и 25 модулированного питающего панр же}1и  (тока) истопников света 12 и 13.

Полупрозрачное зеркало 16 делит па две части в пропорцпона;1ьиом отношении световые потоки, и при рассог.ласовапии величин потоков Ф) и Ф9 (см. фиг. 2 а), регпстрируе .мых одним фотоприемником 20, блок 26 выдел ет разностный сигнал его фототоков; этот сигнал как управл ющий поступает на регистрирующие входы генераторов 24 и 25 и измен ет ам плнтуды их выходных импульсов так, чтобы были равны световые потоки Ф| и

(U,. Этим выравпиваютс  и световые потоки, облучающие узел пз.мерительного преобразовани . После преобразовани  световые потоки двух каналов регистрируютс  одним фотоприемником 21, а величина и знак разпостного сигнала его выходпых фототоков м и k (см. фиг. 2 б) определ ет величину и паправление смещени  оси визируемой штриховой метки относительно оси наведени  фотоэлектрического микроскопа. Разностный сиг11ал рассогласовани  фототоков Ji и k выдел етс  и иидиц.ируетс  блоком 27. Кроме того, блоки 27 и 28 выдел ют суммарный сигнал , заномииают его и сравнивают с опорным (установленным) уровнем и сигналом

рассогласовани , через генераторы 24 и 25 управл ют величиной световых потоков источников 12 и 13, чем стабилизируетс  чувствительность преобразовани  всего устройства в целом при изменении параметров источпиков и измерительного устройства блока 27.

Аналогично может быть реализован способ и двух- и трехкоординатпых фотоэлектрических координаторах.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ преобразовани  неэлектрических величин в электрический сигнал путем облучени  многоканальных дифференциальных измерительных преобразователей с приемниками модулированными потокаМИ электромагни-гтсюго излучени , о т л -и ч а ю ni, и и с  

   тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , потоки излучени  источников каждого канала раздел ют на две части, одной частью потоков всех каналов облучают один приемник и выдел ют разностный сигнал рассогласовани , которым выравнивают нараметры потоков излучени  каждого канала,, другой частью потоков облучают измерительный преобразователь, реги стрируют их вторым приемником и выдел ют разностный сигнал рассогласовани .

   Иm п п

   7 I-«V z jJ

   в

   I Innl w--is

   Al№lJlJl.JlJL