SU794652A1

SU794652A1 - Фотоэлектрический преобразовательпЕРЕМЕщЕНи B КОд

Info

Publication number: SU794652A1
Application number: SU792725057A
Authority: SU
Inventors: Олег Витальевич Ветров; Анатолий Егорович Козлов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1001
Priority date: 1979-02-14
Filing date: 1979-02-14
Publication date: 1981-01-07

Description

1

Изо-бретение относитс к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известно устройство, содержащее координатно-чувствительный бифотоэлемент, на который проектируетс пр моугольное световое п тно. Выходы фотоэлемента подключены к сопротивлени м нагрузки, с которыми св зана схема измерени разности напр жений от фототоков 1. В таком устройстве измерение смещени производитс только по одной координате и точность измерений ограничена нестабильностью параметров фотоэлемента и излучател .

Известен преобразователь, содержащий четьфехквадрантный фотоприемник, выходы которого подключены к сопротивлени м нагрузки, и блок обработки аналоговой информации 2. Недостатком такого устройства вл етс невьтсока точность работы.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению вл етс фотоэлектрический преобразователь перемещени , содержащий считывающий блок с четырьм фотоприемными элементами, выходы которых подключены к сопротивлени м нагрузки и компараторам, и блоки суммировани токов 3. Недостаточна точность работы

устройства обусловлена нестабильностью коэффициентов передачи выходных сигналов фотоприемников, а также нестабильностью самих фотоприемников и источника

излучени .

Целью изобретени вл етс повыщение точности работы преобразовател .

Поставленна цель достигаетс тем, что в фотоэлектрический преобразователь перемещени в код, содержащий считывающий блок с четырьм фотоприемными элементами , два из которых подключены к соответствующим входам компаратора, введены переключатель, две резисторных матрицы,

два блока ключей, генератор импульсов и регистр, пр мые и инверсные выходы которого через последовательно соединенные блок ключей и резисторную матрицу подключены к тем же входам компаратора и

через переключатель соединены с двум другими фотоприемными элементами, а выход компаратора подключен к одному входу регистра, другой вход которого соединен с генератором импульсов.

Структурна схема преобразовател представлена на чертеже.

Преобразователь содержит считывающий блок 1 с четырьм фотоприемными элементами а, Ь, с, d и теневой диафрагмой с

квадратным отверстием. Две диагонально

расположенные фотоприемные элементы а и с подключены непосредственно к входам компаратора 2, а два другие фотоприемные элемента bud подключены к тем же входам компаратора 2 через переключатель 3. Выход компаратора 2 подключен к другому входу регистра 4, пр мые выходы которого через блок 5 ключей и резисторную матрицу 6 {R, 2R,..., ) подключены к одному входу компаратора 2. Инверсные выходы регистра 4 через блок 7 ключей и резисторную матрицу 8 подключены к другому входу компаратора 2. Другой вход регистра 4 соединен с выходом генератора 9 импульсов.

Преобразователь формирует код положени светового п тна относительно считывающего блока 1 сначала по одной координате (например, X), а потом по другой координате (У). Дл формировани кода положени светового п тна по координате X переключатель 3 устанавливают в такое состо ние , когда к одному входу компаратора 2 и к матрице 6 подключаютс элементы а и 6, а к другому входу компаратора 2 и к матрице 8 - элементы end. Выходные потоки элементов а и 6, а также cud попарно суммируютс .

В нулевом положении светового п тна по координате X попарно просуммированные токи / равны, на регистре 4 установлен код, соответствующий половине его емкости, ключи 5 и 7 подключают резисторы матриц 6 и 8 так, чтобы сопротивлени нагрузки R ла входах компаратора 2 были равны между собой с погрешностью младщего разр да . При этом выходной сигнал компаратора 2 равен нулю.

При смещении светового п тна от нулевого положени один суммарный ток увеличиваетс /1 / 4- А/, а другой уменьшаетс /2 / - A/i На выходе компаратора 2 по вл етс сигнал смещени светового п тна в определенную сторону.

Код регистра 4 под воздействием импульсов генератора 9 начинает измен тьс так, чтобы включением соответствующих размеров матриц 6 и 8 скомпенсировать неравенство напр лсений на входах компаратора 2. После компенсации выполн етс равенство

Л()/а(/ + 4),

где AJ - изменение сопротивлени матриц 6 и 8, пропорциональное изменению АЛ/ кода регистра 4.

После преобразовани этого равенства получаем пропорциональную зависимость между приращением А/ тока, характеризующего величину AZ перемещени , и приращением А/ сопротивлени матриц

д; J-M

или окончательно

дл ,

где К - коэффициент пропорциональности. Таким образом, на регистре 4 устанавливаетс код jV соответствующий положению светового п тна относительно блока 1 по

10 координате X.

После передачи выходного кода регистра 4 потребителю начинаетс определение положени светового п тна по координате У. Переключатель 3 устанавливают в такое состо ние, когда к одному входу компаратора 2 и к матрице 6 подключаютс элементы а и cf, а к другому входу компаратора 2 и к матрице 8 подключаютс элементы b и с. Далее процесс измерени происходит

0 аналогично описанному.

Точность измерени перемещени в предложенном преобразователе значительно повышаетс по сравнению с известными устройствами аналогичного назначени , поскольку уменьшаетс вли ние нестабильности параметров электронных блоков, фотоприемника и источника излучени .

Claims

Формула изобретени

0 Фотоэлектрический преобразователь перемещени в код, содержащий считывающий блок с четырьм фотоприемиыми элементами , два из которых подключены к соответствующим входам компаратора, о т л и ч а5 ю щ и и с тем, что, с целью повышени точности работы преобразовател , в него введены переключатель, две резисторных матрицы, два блока ключей, генератор импульсов и регистр, пр мые и инверсные выходы которого через последовательно соединенные блок ключей и резисторную матрицу подключены к тем же входам компаратора и через переключатель соединены с двум другими фотоприемными элемента5 ми, а выход компаратора подключен к одному входу регистра, другой вход которого соединен с генератором импульсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

0 1. Лисейкин В. П. и др. Координатно-чувствительный бифотоэлемент. Сб. «Полупроводниковые приборы и их применение. Под ред. Я. А. Федотова, вып. 16, «Сов. радио, М., 1966, стр. 24, рис.
2.

5 2. Авторское свидетельство СССР № 442370, кл. G 08С 19/36, 1974.
3. Климашин В. П. и др. Фотоэлектронный датчик положени . «Оптико-механическа промышленность, № 10, 1976, стр. 38,

рис. 1 (прототип).