SU853641A1 - Фотоэлектрический преобразовательпЕРЕМЕщЕНи B КОд - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровьам вычислительным устройством .

Известны преобразователи, содержащие четырехквадрантный фотоприемник , выходы которого подключены к сопротивлени м нагрузки, и блок обработки аналоговой информации 1. Недостатком такого преобразовател   вл етс  низка  точность работы.

Известны преобразователи перемещени , содержащие считывающий блок с четырьм  фотоприемными элементами, выходы которых подключены к сопротивлени м нагрузки и компараторам, блоки суммировани  токов 12. Недостатком такого преобразовател   вл етс  низка  точность, вызванна  нестабильностью козффициентов передачи выходных сигналов фотоприемников , а также нестабильностью работы сё№1их фотоприемников и источника излучени .

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  фотоэлектрический преобразователь перемещени  в код, содержащий блок с

четырьм  фотоприемными площадками, две из которых подключены к переключателю , выходы переключател  соединены с другими фотоприемными площадками и подключены к входам компаратора и через элементы нагрузки к ключам, выход компаратора подключен к одному входу регистра, генератор импульсов, подключенный к другому входу регистра, выходы которого подключены к управл ющим входам ключей 3. Недостатком преобразовател   вл етс  увеличение погрешности при больших отклонени х.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности работы преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в фотоэлектрический преобразователь перемещени  в код, содержащий блок с четырьм  фотоприемными площадками, две из которых подключены к переключателю, выходы переключател  соединены с другими фотоприемными площадками и подключены к входс1м компаратора и через элементы нагрузки к ключам, выход компаратора подключен к одному входу регистра, и генератор импульсов, введены триггер , блок элементов И, делитель частоты и фильтры. Генератор импульсов подключен к входу делител  частоты , выход которого соединен с другим входом регистра. Выходы разр дов делител  частоты и регистра подключены к блоку элементов И, выход которого и выход делител  часто ты подключены к установочным входам триггера, выходы которого подключены к управл ющим входам ключей, а фильтры подключены к входам компаратора .

Структурна  схема преобразовател  представлена на чертеже.

Фотоэлектрический преобразователь содержит блок 1 с четырьм  фотоприемными площадками, две из которых подключены к переключателю 2. Выходы переключател  2 соедиг.ены с первой и третьей фотоприемными площадками и подключены к входам компаратора 3, а через элементы нагрузки (резисторы) 4 и 5 к ключам б и 7. Генератор 8 импульсов подключен к делителю 9 частоты, выходы разр дов которого подключены к блоку 10 элементов И. Другие входы блока 10 соединены с выходами регистра Ц. Выходы блока 10 и делител  11 подключены к входам триггера 12, выходы которого подключены к управл ющим входам ключей б и 7. Выходы компаратора 3 и делител  9 частоты подключены к входам регистра 11. Элементы фильтра (конденсаторы) 13 подключены к входам компаратора 3.

Преобразователь измер ет величину отклонени  светового п тна, св занного с объектом перемещени , относительно центра блока 1 сначала по однрй координате (например, X), а потом по другой координате (У). Дл  формировани  кода положени  светового п тна по координате X переключатель 2, устанавливаетс  в такое состо ние, когда к одному входу компаратора 3 и резистору 4 подключаютс  втора  и четверта  фотоприемные площадки, а к другому входу компаратора 3 и резистору 5 - втора  и треть  фотоприемные площадки. Выходные токи фотоприемных площадок попарно суммируютс .

По сигналу пе51еполнени  непрерывно работающего делител  9 частоты срабатывает триггер 12, который отк вает ключ б, а ключ 7 закрывает. При равенстве выходных кодов делител  9 частоты и регистра 11 на выходе блока 10 формируетс  импульс, который производит обратное срабатывание триггера. Ключ 6 закрываетс , а ключ 7 открываетс . В результате на входах компаратора 3 формируютс  два ШИМ-сигнала, среднее значение напр жени  каждого из которых пропорционально произведению суммы токОв двух параллельно включенных фотоприемных площадок на коэффициен заполнени  или его дополнени  до едницы . Величина коэффициента заполнени  определ етс  кодом регистра 11, а отношение кода регистра 11 к его дополнению пропорционально отношению измер емых токов. Конденсаторы 13 выполн ют функцию выделени  по сто нной составл ющей входных напр жений компаратора 3.

При смещении светового п тна от равновесного положени  один суммар-ный ток увеличиваетс , а другой

уменьшаетс . На выходе .компаратора 3 по вл етс  сигнал смещени  светового п тна в определенную сторону. Код регистра 11 под воздействием

f выходных импульсов.делител  9 частоты измен етс  так,чтобы изменением величины коэффициента заполнени  ШИМ-сигналов скомпенсировать изменение тока и выравн ть входные напр жени  компаратора 3.

после передачи выходного кода регистра 11 потребителю начинаетс  определение положени  светового п тна по координате У. Переключатель 2 устанавливаетс  в такое состо ние,

5 когда к одному входу компаратора 3 и резистору 4 подключаютс  перва  и втора  фотоплощадки блока 1, а к другому входу .компаратора 3 и резистору 5 - треть  и четверта  фо0 топлощадки блока 1.

Далее процесс измерени  происходит аналогично..

Дискретность перемещени  ,в таком 5 преобразователе определ етс  числом разр дов делител  частоты и может быть выбрана весьма малой, что ведет к повышению точности работы преобразовател .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Фотоэлектрический преобразователь перемещени  в код, содержащий блок

   с четырьм  фотоприемными площадками, две из которых подключены к переключателю , выходы переключател  соеди (ены с другими фотоприемными площадками и подключены к входам компаратора и через элемен.ты нагрузки к ключам , выход компаратора подключен к одному входу регистра, генератор импульсов, о-тличающийс   тем, что, с целью повышени  точности

   работы преобразовател , в него введены триггер, блок элементов И, делитель частоты и фильтры, генератор импульсов подключен к входу делител  частоты, выХод которого соединен .с другим входом регистра,

   выходы разр дов делител  частоты и регистра подключены к блоку элементов И, выход которого и выход делител  частоты подключены к установочным входам триггера, выходы которого подключены к управл ющим вхо