Устройство для управления положением исполнительных элементов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ц 4 605 ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОВСНО ро тиро ле ой,ова 982(34) УСТРОЙСТВО Л(ЕНИЕМ ИСПОЛНИТЕ (57) Изобретение ти автоматики и вайо в системах элементов по угл Цель изобретения РАВЛЕНИЯ ПОЭЛЕМЕНТОВится к облас-,быть использовки оптическихоординатам. ЛО -ЬНЫХ тель ног жет тир вым выполнение юсти ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Приборы для научных исслний. - М.: 1980, Р 5, с. 56-8Авторское свидетельство ССУ 1045222, кл. С 05 В 19/19,ЯО 1226413 Ав условиях флуктуаций вочного пучка при сохранении ее точности и устранении фиктивной коррекции положения юстируемого объекта,Устройство для управления положениемисполнительных элементов содержиткоординатный фотоприемник, дифференциальный усилитель, компараторы, элементы И, НЕ, ИЛИ-НЕ, И-НЕ, ЕЯ-триггер, Р-триггеры, реверсивный счетчиксчетчики импульсов, элементы ИЛИ,4 ИИЛИ-НЕ, датчики предельных положений исполнительного элемента,цифроаналоговый преобразователь, дешифратор и блок управления шаговым двигателем, Данное устройство обеспечивает сканирование исполни о лемента и юстировочного пучка и раектории строчной развертки д омента попадания света на коорд атный фотоприемник. 2 ил.вается одновременно юстировка по двум координатам. Причем, элементы И 9 - 11, ИЛИ-НЕ 17, И-НЕ 21, элемент НЕ 30, реверсивный счетчик 37, цифроаналоговый преобразователь 50,дешифратор 51 могут быть общими для двух схем. В этом случае элемент ИЛИ-НЕ 17 расширяется на три входа для подключения к выходам компарато О ров, которые выполняют функции, аналогичные компараторам 4 - 6 в первой схеме, а для восстановления световой связи между КФП 1 и источником света в устроистве вместо указанных эле ментов (КБ-триггера 23, Р -триггера 24, элемента НЕ 31, элементов И 12 и 13) необходимо использовать распределитель импульсов. Такой распределитель импульсов должен формиро вать из синхроимпульсов, поступающих с выхода элемента И-НЕ 21, четыре последовательности импульсов - две из них для управления "влево" и "вправо" шаговым двигателем, который выполняет перемещение по первой координате, а две других для двигателя, выполняющего перемещение по второй координате, При этом распределитель вырабатывает первоначально последо- ЗО вательность импульсов, которая вызывает полное перемещение исполнительного элемента по одной координате (например, горизонтальной), а затем серию импульсов, при которой испол З 5 нительный элемент перемещается: по второй координате (вертикальной) на расстояние меньшее, чем минимальный размер КФП 1 (чтобы в процессе ввода пучка не пропустить КФП 1), После 40 этого выполняется полное перемещение исполнительного элемента по первой координате, но уже в противоположную сторону, а затем вновь по второй координате и т.д. Таким образом, обес печивается сканирование исполнительного элемента и юстировочного пучка по траектории строчной развертки до момента попадания света на КФП 1,50Введение новых элементов, а также связей между ними и имеющимися, расширяет область применения устройства, так как обеспечивается возможность выполнения автоматической юстировки в условиях флуктуации юстировочного пучка при сохранении требуемой точности, а также позволяет повысить экономичность устройства за счет устранения фиктивной коррекции положения юстируемого объекта,Формула изобретенияУстройство для управления положением исполнительных элементов, содержащее координатный фотоприемник,выводы противоположных сегментов которого подключены к первым входам первого и второго компараторов ичерез дифференциальный усилитель - к первым входам третьего и четвертого компараторов, вторые входы первого, второго, третьего и четвертогокомпараторов соединены с соответствующим источником порогового напряжения, а также первый и второй датчики предельных положений исполнительного элемента, выходы которых подключены соответственно к К- и Б- входам первого КБ-триггера, прямой выход которого соединен с 0-входом первого Э-триггера, соединенного прямым и инверсными выходами с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых через первый элемент НЕ подключены к С-входу первого 0-триггера и к выходу первого элемента И-НЕ, первый вхоц которого соединен с выходом третьего элемента И и с первым входом четвертого элемента И, а второй вход - через второй элемент НЕ с первым выходом дешифратора и с вторым входом четвертого элемента И, соединенного выходом с суммирующим входом реверсивного счетчика,вычитающий вход которого через пятый элемент И подключен к выходу первого компаратора, а выходы - к входам цифроаналогового преобразователя и к входам дешифратора, второй выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, подключенного третьим входом к первым входам третьего, шестого, седьмого элементов И и к шине синхронизации, вторые входышестого и седьмого элементов И соединены с выходами третьего и четвертого компараторов соответственно и через первый элемент ИЛИ-НЕ - с вторым входом третьего элемента И,третий вход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом второго компаратора, а выход цифроаналогового преобразователя - с входом координат 19201226413ного фотоприемника, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью выполнения юстировки в условиях флук" туаций юстировочного пучка при сохранении ее точности и устранении фиктивной коррекции положения юстируемого объекта, в него введены два счетчика импульсов, два элемента ЗИИЛИ-НЕ, элемент 4 ИИЛИ-НЕ, эле менты НЕ и последовательно соединенные второй элемент ИЛИ-НЕ; восьмойэлемент И, второй элемент ИЛИ,третий элемент НЕ, второй счетчик импульсов второй Р -триггер и второй элемент 15 И-НЕ, а также последовательно соединенные третий элемент ИЛИ-НЕ, третий Р-триггер, девятый элемент И, четвертый элемент НЕ и четвертый Р - триггер, а также пятый и шестой Р - 20 триггеры, инверсный выход четвертого ,Р -триггера подключен к второму входу второго элемента И-НЕ и к первым входам элементов И элемента 4 ИИЛИНЕ, выход которого соединен с вычитающим входом третьего счетчика импульсов, подключенного выходом к С- входу четвертого Р -триггера и к первому входу десятого элемента И,второй вход которого соединен с инверсным 30 выходом второго Р -триггера, а вы-, ход - с суммирующим входом четвертого счетчика импульсов, информационные выходы которого подключены к информационным входам третьего счет- З 5 чика импульсов, С-вход которого соединен с выходом четвертого элемента НЕ, выход пятого Р-триггера соединен с С-входом второго счетчика импульсов и с вторыми входами элементов И эле ,мента 4 ИИЛИ-НЕ, третьи входы которых подключены к прямым выхбдам третьего и шестого Р-триггеров соответственно, а четвертые входы - к выходу второго элемента ИЛИ, второй 45 вход которого соединен с выходом седьмого элемента И, с первым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ и с вторым входом первого элемента И первого элемента ЗИИЛИ-НЕ, подключенного выходом к первому входу блока управления шагового двигателя, инверсный выход шестого Р -триггера соединен с вторым входом девятого элемента И, С-вход третьего Р -триггера через четвертый элемент НЕ подключен к выходу шестого элемента И, а Р-вход - к шине "1", выход второго элемента И-НЕ подключен к первым входам первых элементов И первого и второго элементов ЗИИЛИ-НЕ, входы вторых элементов И которых соединены с выходами первого и второго элементов И, С-вход шестого Р -триггера через пятый элемент НЕ соединен с выходом седьмого элемента И, Р-вход - с шиной "1", а К-вход - с выходом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, соединенного первым входом с выходом восьмого элемента И и с вторым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, вторым входом - с выходом шестого элемента И, с третьим входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента И второго элемента ЗИИЛИНЕ, третий вход которого подключен к прямому выходу третьего Р-триггера, третий вход четвертого элемента ИЛИ-НЕ соединен с управляющей шиной "Сброс", с К-входом четвертого счетчика импульсов, с третьим входом третьего элемента ИЛИ-НЕ и через шестой элемент НЕ - с К-входами второго и пятого Р -триггеров, С-вход которого подключен к выходу девятого элемента И, Р -входы второго, четвертого и пятого Р -триггеров соедин циены с шиной "1", второй и третий входы восьмого элемента И подключены к шине синхронизации и к выходу второго компаратора соответственно,первый вход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен к выходу третьего, а второй вход - к выходу четвертого компараторов, выход второго элемента ЗИИЛИ"НЕ - к второму входу блока управления шаговым двигателем.Подписное Ужгород, ул, Проект Производственно-полиграфическое предприятие,аказ 2131/46 Тираж 836 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, Жного комитета СССний и открытийРаушская наб., днапряжения Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах юстировки оптических элементов по угловым координатам.Известно устройство для юстировки 5 лазерного пучка, содержащее индикатор положения пучка, состоящий из двух пар датчиков, разность напряжений от которых регистрируется синхронным усилителем, ,используемым в сочетании с механическим прерывателем лазерного пучка. Данное устройство можно использовать в системе обратной связи, пред 1 е назначенной для автоматической коррекции изменений напоавления распространения входящего в оптическую систему лазерного пучка.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления положением исполнительных элементов, содержащее координатный Фотоприемник, дифференциальный усилитель, реверсивный счет- .,".д чик, дешифратор, цифроаналоговый преобразователь, два датчика предель ных положений исполнительного эле- Гмента, КБ- и П-триггеры, девять элементов И, три элемента ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, два инвертора шесть комЗО параторов, два делителя частоты, шину синхронизации, подключенную к первым входам первого, второго, третьего, четвертого, пятого элементов И и к первому входу шестого элемента И, соединенного вторым входом с первым выходом дешифратора, выходом - с вычитающим входом реверсивного счетчика, а третьим входом с выходом первого компаратора,подключенного первым входом кодномувходу дифференциального усилителя, связанного другим входом с первым входом второго компаратора, подклюф 5 ченного выходом к первому входу первого элемента ИЛИ-НЕ, соединенного выходом с вторым входом пятого элемента И, вторым входом с выходом третьего компаратора и с вторым входом четвертого элемента .И,а треть- ф им входом - с вторым входом третьего элемента И и с выходом четвертого компаратора, подключенного первым входом к первому входу третьего компаратора, к выходу дифференциального Ы усилителя и к первым входам пятого и шестого компараторов, соединенных выходами с вторыми входами соответственно второго и первого элементовИ, подключенных выходами к первымвходам соответственно второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, связанных выходами с соответствующими входамиблока управления щаговыми двигателями, вторыми входами - через соответствующие делители час.тоты с выходами соответственно четвертого итретьего элементов И, а третьимивходами - с выходами соответственноседьмого и восьмого. элементов И,подключенных первыми входами к выходупервого инвертора, а вторыми входамисоответственно - к инверсному и прямому выходам Р -триггера, связанногоР-входом с прямым выходом КБ-триггера, а С-входом с входом первого инвертора и с выходом элемента И-НЕ,подключенного первым входом к выходувторого инвертора, а вторым входом -к выходу пятого элемента И и к первому входу девятого элемента И, соединенного выходом с суммирующим входомреверсивного счетчика, а вторым входом - с входом второго инвертора ивторь 5 м выходом дешифратора, подключенного входами к выходам счетчикаи к входам цифроаналогового преобразователя связанного выходом с управляющим:входом координатного фотоприемника, вьходы которого соединеныс входами дифференциального усилителя, причем выходы датчиков предельных положений исполнительного элемента подключены к входам КБ-триггера,а вторые входы компараторов - к соответствующим источникам порогового Б известном устройстве итогом юстировки является такое совмещение энергетического максимума юстировочного пучка с геометрическим центром координатного Фотоприемника, при котором достигается одинаковая освешенность всех его сегментов. Точность юстировки в этом случае зависит от величины минимального обнаруживаемого смещения светового пучка на Фотоприемнике. Известное устройство позволяет уменьшить влияние на точность юстировки вибраций юстируемого обьекта, которые возникают при отработке шагов двигателем и вызывают рыскание свето:вого пучка на поверхности координатного фотоприемника, 55 репятствуя точ 55 ому Вводу объекта. в заданное положение.Однако известное устройство не учитывает при этом воздействие флуктуаций потока излучения на точность юстировки, например, флуктуаций оси диаграммы направленности и формы сечения юстировочного пучка, также вы зывающих неравномерную освещенность сегментов координатного фотоприемника. Их влияние может привести к таким изменениям величины сигнала рассогласования на выходе дифференциального усилителя, сравнивающего амплитуды сигналов с сегментов фотоприемника, которые интерпретируются устройством как разъюстировка, хотя в действительности взаимоположение юстируемого объекта и координатного фотоприемника не нарушается. При этом, реагируя на срабатывания компараторов, устройство вырабатывает сигналы для отработки шагов двигателем влево/вправо, в результате чего осуществляется фиктивная коррекция положения юстируемого объекта. Для исключения реакции устройства при проявлении таких факторов приходится увеличивать пороги срабатывания компараторов до величины, значительно превосходящей их предельные значения, обусловленные лишь собственными шумами элементов устройства, что уменьшает точность юстировки, так как при этом увеличивается значение минимально обнаруживаемого смещения юстировочного пучка на поверхности координатного фотоприемника.Цель изобретения - выполнение юстировки в условиях флуктуаций юстировочного пучка при сохранении ее точности и устранении фиктивной коррекции положения юстируемого объекта.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления положением исполнительных элементов, содержащее координатный фотоприемник, выводы противоположных сегментов которого подключены к первым входам первого и второго компараторов и через дифференциальный усилитель - к первым входам третьего и четвертого компараторов, вторые входы первого, второго, третьего и четвертого компараторов соединены с соответствующим источником порогового напряжения, а также первый и второй датчики предельных положений исполнительного элемента, выходы которых подключены соответственно к К в и Б-входам пер вого КЯ-триггера, прямой выход которого соединен с Р-входом первогоР 1-триггера, соединенного прямым и инверсными выходами с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых через первый 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 элемент НЕ подключены к С-входу первого Р-триггера и к выходу первогоэлемента И-НЕ, первый вход которогосоединен с выходом третьего элемента И и с первым входом четвертогоэлемента И, а второй вход - черезвторой элемент НЕ с первым выходомдешифратора и с вторым входом чет. -вертого элемента И, соединенноговыходом с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий входкоторого через пятый элемент И подключен к выходу первого компаратора, а выходы - к входам цифроаналогового преобразователя и к входамдешифратора, второй выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, подключенного третьим входом к первым входам третьего, шестого и седьмого элементов И и к шине синхронизации, вторые входы шестого и седьмого элементов И соединены с выходами третьего и четвертого компараторов соответственно и через первый элемент ИЛИ-НЕ - с вторым входом третьего элемента И, третий вход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом второго компаратора, а выход цифроаналогового преобразоф вателя - с входом координатного фотоприемника, введены два счетчика импульсов, два элемента ЗИИЛИ-НЕ, элемент 4 ИИЛИ-НЕ, элементы НЕ и последовательно соединенные второй элемент ИЛИ-НЕ, восьмой элемент И,второй элемент ИЛИ, третий элемент НЕ второй счетчик импульсов, второй Ртриггер и второй элемент И-НЕ,а такжепоследовательно соединенные третийэлемент ИЛИ-НЕ, третий Р-триггер,девятый элемент И, четвертый элемент НЕ и четвертый Р-триггер, атакже пятый и шестой Р-триггеры,инверсный выход четвертого Р-триггера подключен к второму входу второгоэлемента И-НЕ и к первым входам элементов И элемента 4 ИИЛИ-НЕ, выходкоторого соединен с вычитающим входом третьего счетчика импульсов,подключенного выходом к С-входу четвертого Р,-триггера и к первому входудесятого элемента И, второй вход ко 1226413торбго соединен с инверсным выходомвторого О-триггера, а выход - с суммирующим входом четвертого счетчикаимпульсов, информационные выходы которого подключены к информационнымвходил третьего счетчика импульсов,С-вход которого соединен с выходомчетвертого элемента НЕ, выход пятого0 -Триггера соединен с С-входом второго счетчика импульсов и с вторыми 1 Овходами элементов И элемента БИИЛИНЕ, .третьи входы которых подключенык прямым выходам третьего и шестого0 -триггеров соответственно, а четвертые входы - к выходу второго элемента ИЛИ, второй вхог ко".срого соединен с выходом седьмого элемента И,с первым нходом третьего элементаИЛИ-НЕ и с вторым входои первого элемента И первого элемента ЗИ-ИЛИ-НЕ, 20подключенного выходом к первому входу блока управления шагового двигателя, инверсный выход шестого Э -триггера соединен с вторым входомдевятого элемента И, С-вход тр-тьегоВЬ-триггера через четвертной элементНЕ подключен к выходу шестого злеиепта И,. а О-вход - к шине "1", выходвторого элемента И-НЕ подключен кпервым входам первых элементов И пер- ЗСваго и второго элементов ЗИИЛИ-НЕ,входы вторых элементов И которыхсоединены с выходами первого и второго элементов И С-вход шестого 0 -триггера через пятый элемент НЕ сое-динен с выходом седьмого элемента ИП-вход - с. шиной "1", а ,-цхсд - свыходом четнертогс элемента ИЛР:-НЕ,соединенного первым входом с вь:ходомвосьмого элемента И и с вторым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, вторым входом - с выходом шестого элемента И, с третьим входом второгоэлемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента И второго эгемента Л 5ЗИИЛИ-НЕ, третий вход которогоподключен к прямому выходу третьего0 -триггера, третий вход четвертогоэлемента ИЛИ-НЕ соединен с управля 1 ащей шиной "Сброс", с К-входом четвертого счетчика импульсов,с третьим входом третьего элемента ИЛИ-НЕи через шестой элемент НЕ с К входами второго и пятого 01.-триггеровС-вход которого подключен к выходу 55девя гого элемента И, 0 -входы гторсго, четвертого и пятого Б, -триггеровсоединены с шиной 1, второй и третий входы восьмого элемента И подключены к шине синхронизации и к выходу второго компаратора соответственно, первый вход второго элементаИЛИ-НЕ подключен к выходу третьего,а второй вход - к выходу четвертогокомпараторов, выход второго элементаЗИИЛИ-НЕ - к второму входу блокауправления шаговым двигателем.На фиг, 1 приведена. функциональная схема устройства; на фиг. 2диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит координатныйфотсприемник КФП) 1, дифференциальный усилитель 2, компараторы 3 - б,элементы И 7 - 16, элементы ИЛИ-НЕ17 - 20, элементы И-НЕ 21 и 22,ВБ-триггер 23, П -триггеры 24 - 29,элементы НЕ 30 - Зб, реверсивныйсчетчик 3, счетчики 38 - 40 импульсов,. информационные шины 41, элементы ЗИИЛИ-НЕ 42 и 43, элементы ИЛИ44, 4 ИИЛИ-НР 45, шину 46 синхронизации, управляющую шину 47 "Сброс",датчики 43 и 49 предельных положений исполнительного элемента, цифроаналоговый преобразователь 50, дешифратор 51, блок 52 управления шаговым цвигателем,Пороговые уровни (+Н 1-1,) компараторов 5 и 6 устанавливаются такими, чтобы обнаружить минимальнонсзможвое смещение юстировочно 1 отучка на КФП 1 т.е. +П -Б, ограничены лишь собственными шумами элементов устройства). Порог компаратора 4 устанавлиаается равным порогукомпаратора 6 а. порог компаратора 3-Н , - равным верхнему пределу ли нейного участка характеристики фотодиодсв ЕФГ. 1 при максимальном напряжении смещения, Между светсвыьплимпульсами и сопровожцаюшими их син"хроимпупьсами модулятора лазерногоизлучения поступающими по шине 46типичные временные соотношения, т.е.синхрэимпульс начинается и заканчивается в пределах длительности светсвогэ импульса, а частота их поступления выбирается равной частоте приемистости пспольэуемых шаговых двигателей, На информационных шинах 41счетчика 39 устанавливается код, который определяет время, в течениекоторого происходит анализ процессафлуктуации энергетического центраюстировочного пучка в зоне геометрического центра. КФП 1.В исходном состоянии, по включении питания сигналом, поступающим по шине 47, Э-триггеры 25-28 и счетчик 38 импульсов устанавливаются в нуль. При этом высокий уровень с инверсных выходов Э-триггеров 27 и 28 приводит к формированию на выходе элемента НЕ 36 низкогоуровня, при появлении ко торого устанавливается в нуль Э- триггер 29, а в счетчик 40 записывается код нуля, поступающий с информационных выходов счетчика 38.Устройство работает следующим образом,5 1020 При попадании на КФП 1 световых15 импульсов сигналы с выходов его противоположных сегментов поступают на входы дифференциального усилителя 2. Если сегменты освещены симметрично, то на их выходах появляются равные по амплитуде импульсы. В результате на выходе дифференциального усилителя 2 сигналы отсутствуют, а на выходах компараторов 5 и 6 сохраняется25 низкий уровень, который препятствует прохождению синхроимпульсов, поступающих по шине 46, через элементы И 7 и 8. В этом случае импульсы высокого уровня вырабатываются компаратором 4, вход которого подклю 30 чен непосредственно к соответствующему выходу КФП 1. С выхода компаратора 4 импульсы поступают на вход элемента И 14, на другом входе которого в этот момент высокий уровень 35 с выхода элемента ИЛИ-НЕ 20 (так как логические "О" на выходах компараторов 5 и 6). В результате элемент И 14 оказывается открытым для прохождения синхроимпульсов с шины 46 на входы ф элементов ИЛИ-НЕ 18 и 19 и вход элемента ИЛИ 44. 1 выходов данных элементов синхроимпульсы поступают соответственно на В.-входы Э -триггеров 27 и 28, а также на входы элемента 4 ИИЛИ-НЕ 45 и через элемент НЕ 35 на вычитающий вход (-1) счетчика 39. Поскольку Э -триггеры 27 и 28 находи 1 1 лись в нуле (сигналом по шине Сброс 47), то поступление синхроимпульсов 50 на К-входы не изменит их состояния, При этом низким уровнем с прямых выходов Э-триггеров 25, 27 и 28 блокируется соответственно работа счетчика 39 (по входу разрешения запи си С) и запрещается прохождение синхроимпульсов через элемент 4 ИИЛИНЕ 45. Поскольку компараторы 5 и 6 в рассматриваемом случае сигналов не вырабатывают, то на входы элементов ЗИИЛИ-НЕ 42 и 43 импульсы не проходят и коррекция положения юс-. тируемого объекта не производится.При смещении светового пятна в сторону одного из сегментов на выходе дифференциального усилителя 2 появляется сигнал, амплитуда и полярность которого определяется величиной и направлением смещения пятна относительно центра КФП 1. Если пятно расположено на рабочем поле КФП 1 таким образом, что на выходе дифференциального усилителя 2 появляется сигнал, от которого срабатывает компаратор 5, то на выходе данного компаратора появляется высокий уровень, разрешающий прохождение синхроим пульсов через элемент И 7. 1 выхода элемента И 7 синхроимпульсы через элемент НЕ 33 поступают на 1-вход Р -триггера 27 и через элемент ИЛИНЕ 19 на К-вход.Э -триггера 28.Кроме того, через элемент ИЛИ 44 они проходят на входы элемента 4 ИИЛИНЕ 45 и элемент НЕ 35, При этом первый из данных синхроимпульсов не проходит через элементы ЗИИЛИ-НЕ 42, 4 ИИЛИ-НЕ 45, так как в первом случае блокируется низким уровнем с прямого выхода Э -триггера 2, а во втором - еще и низким уровнем с, прямых выходов Э -триггеров 25 и 28. Причем Э -триггер 25 одновременно запрещает и работу счетчика 39 (по входу разрешения записи "1") при поступлении на его счетный вход (-1) импульса с выхода элемента НЕ 35. По окончании данного первого импульса (переход из логического "О" в "1") устанавливается в единицу Э в .триггер 27 (так как "1" на его Э-входе),Переключение в единицу Э-триггера 27 приводит также к появлению на выходе элемента И 15 низкого уровня подготавливающего установку Э -триггеров 25 в единицу (так как переключается при переходе из логического "О" в "1"), который в этот момент все еще блокирует прохождение синхроимпульсов через элемент 4 ИИЛИНЕ 45. Поскольку на выходе элемента И-НЕ 22 высокий уровень (так как Р-триггер 26 находится в исходном нулевом состоянии), то это разрешает прохождение последующих синхроим" пульсов через элемент ЗИИЛИ-НЕ 421226413 10 в блок 52 управления шаговым двигателем. В результате шаговый двигательотрабатывает шаги и корректирует всоответствующем направлении положение РСтируемого объекта на частотепоступления синхроимпульсов,первого синхроимпульса с выхода элемента И 8 переключается в единичное состояние Р-триггер 28, высокий уро.вень с прямого выхода которого разрешает прохождение последующих синхроимпульсов через элемент ЗИИЛИ-НЕ 43По мере ввода юстируемого объекта Б ябданную точку (световое пятно при этом перемещается к центру КФП 1),1 О амПЛитуда сигналов на выходе дифференциального усилителя 2 уменьшается, а зависимость ее от рыскания пятна по КФП 1 под воздействием дестабилизирующих факторов (вибраций, флук 1 с; туаций юстировочного пучка и т.п.) увеличивается, До некотоэого момента этим можно пренебречь, так как амплитуда сигналов с выхода дифференциального усилителя 2 достаточно вели 20 ка по сравнению с ее изменениями изза рысканий пятна по КФП 1, и процесс коррекции положения юстируемого эле-" мента устойчиво продолжается в одном направлении. Как только из-за рысканий пятна по КФП 1 на выходе ди 4 среренциального усилителя 2 изменяетсч не только амплитуда, но и полярность сигнала (в рассматриваемом случае с положительной полярности на отри 10 цательную), срабатывает компаратор 6,. что обеспечивает прохождение синхро-. чмпульсов через элемент И 8. По спаду (переход из логической 111" в "0") первого из импульсов с выхода элемента И 8 через элемент ИЛИ-НЕ 18 сбрасывается Р-триггер 27, логичес кий 0 с прямого выхода которого блокирует прохождение данного синхроимпульса через элемент ЗИИЛИ-НЕпф 42. Кроме того, сброс Р-триггер 27 приводит к появлению сигнала высокого уровня на выходе элемента И 15. по фронту (переход иэ логического "0" в "1") которого устанавливается в единицу Р -триггер 25, что разбло-кирует элемент 4 ИИЛИ-ЧЕ 45 и счетчик 39 импульсов. В последнем оказывается записанным код времени акализа. Это время выбирается достаточным для учета влияния возможных дгста билизирующих факторов и зависит от . конкретных условий эксперимента. Этот же первый синхроимпульс через элемент ИЛИ 44 и элемент НЕ 35, поступая на вычитающий вход (-1) счетчика 39 уменьшает значение записанного в лего кода нв единицу (т.е. начинается отсчет времени анализа). По окончании и вторую группу входов элемента 4 ИИЛИ-НЕ 45, При этом на выходе элемента И 15 вновь низкий уровень (так как "0" на инверсном выходе Р -триггера 28), а на выходе элемента НЕ 36 - высокий, который разрешает работу счетчика 40 импульсов и разблокирует Р -триггер 29. Второй синхроимпульс, поступающий с выхода элемента И 8, проходит через элемент ЗИИЛИ-НЕ 43, а также поступает через элемент 4 И 2 ИЛ 1-НЕ 45 на вычитающий вход (-1) счетчика 40. Поскольку в последнем записан нулевой код, то на выходе сигнала обратного переноса ( ( О) появляется импульс, поступающий на С- вход Р -триггера 29 и через элемент И 16 на суммирующий вход (+1) счетчика 38, По окончании данного импульса, устанавливается в единицу Р. -т. триггер 29, нчэкий уровень с инверсного выхода которого блокирует прохождение последующих синхроимпульсов через элемент 4 ИИЛИ-НЕ 45. В результате в счетчике 38 импульсов оказывается код "единицы, который с информационных выходов данного счетчика импульсов транслируется на аналогичные входы счетчика 40, но не записывается в нем до тех пор, пока на входе разрешения записи инФормации (С) присутствует высокий уровень с выхода элемента НЕ 36. Как только из-за рысканий светоого пятна пс КФП 1 вновь происходит переключение канала следования синхроимпульсов, например, с выхода элемента И 8 на. выходе элемента И 14, по началу первого из них устанавливается в нуль Р-триггер 28, что блокирует входы элемента ЗИИЛИ-НЕ 43 и обуславливает появление низкого уровня на выходе элемента НЕ 36. Это разрешает запись информации в счетчик 40 (в рассматриваемом случае запись единицы) и вызывает сброс Р - триггера 29 в нуль. Таким образом, в счетчиках 38 и 40 к моменту поступления очередных импульсов с выходя. элемента 4 ИИЛИ-НЕ 45 зафиксирован одинаковый код (единица), 1226413 1210 20 Если с выхода элемента 4 ИИЛИ-НЕ 45 до очередного переключения канала следования синхроимпульсов на вычитающий вход счетчика 40 поступает меньше трех импульсов, то сигнал на его выходе ( (О) не вырабатывается Последующие синхроимпульсы не изменяют содержимого счетчиков 38 и 40, так как не проходят через элемент 4 Й"2 ИЛИ-НЕ 45 и также вызывают кор рекции положения юстируемого объекта,.потому что имеет место равенство амплитуд сигналов с КфП 1, на поступают с выхода элемента ИЛИ 44 через элемент НЕ 35 на вычитающий вход (-1) счетчика 39 и продолжают считывание записанного в нем кода времени анализа.Если вновь происходит переключение канала следования синхраимпульсов, например, с выхода элемента И 14 на выход элемента И 7, то первый из них не проходит через элементы ЗИ - 2 ИЛИ-НЕ 42 и 4 ИИЛИ-НЕ 45 (так как сброшены Э -триггеры 27 и 29), но проходит через элемент ИЛИ 44 и элемент НЕ 35 в счетчик 39 импульсов, уменьшая значение содержащегося в нем кода. По окончании данного импульса вновь устанавливается в единицу Э-триггер 27, что разрешает прохотт(цение последующих синхроимпульсов с выхода элемента И 7 через элементы ЗИИЛИ-НЕ 42 и 4 И 2 ИЛИ-НЕ 45. Поскольку в счетчике 40 З 0 к этому моменту содержится код единицы, то сигнал с его выхода ( ( 0) вырабатывается при поступлении уже двух импульсов с выхода элемента 4 ИИЛИ-НЕ 45. По окончании второго 35 из них вновь устанавливается в единицу П-триггер 29, который блокирует дальнейшее прохождение синхраимпульсов через элемент 4 ИИЛИ-НЕ 45. Одновременно сигнал с выхода (0) 40 счетчика 40 увеличивает на единицу значение кода, имеющегося в счетчике 38 (т. е. в нем оказывается кад 2) . С информационных выходов счетчика 38 данный код поступает на информа ционные входы счетчика 40, на записывается в нем только тогда, когда на входе разрешения записи (С) появляется сигнал низкого уровня с выхода элемента НЕ Зб (т.е. при очеред ном переключении канала следования синхроимпульсов). и, следовательно, увеличения значения кода в счетчике 38 не происходит. В этом случае при очередном переключении канала следования еинхроимпульсав в счетчик 40 из счетчика 38 вновь переписывается прежний кад (т.е. код 2).Таким образом, в счетчик 38 в течение времени анализа добавляется единица только тогда, когда число импульсов на выходе элемента 4 И 2 ИЛИ-НЕ 45 оказывается большим наединицу кода, сацержащегося в этотмомент времени в счетчиках 38 и 40,т.е,К.1после (т.- 1)-га переключения канала следования синхраимпульсав, п- количества выработанных подряд импульсов на выходе элемента 4 ИИЛИ-НЕ 45 после т.-га переключения каяалав слецаванпя синхраимпульсав.Процесс продолжается аналогичным образом да момента считывания иэ счетчика 39. При этом на ега выходе ( б 0) появляется импульс, который устанавливает П -триггер 26 в едтшицу, чта вызывает паяьление высокого уровня на втором входе элемента И-НЕ 22 и низкого уровня ва втором входе элемента И 16. Эта приводит к тому, чта блокируется прохождение ттасле- . дующих импульсов с тзыхада (О) счетчика 40 через элемент И 16 в счетчик 38. Кроме. того, сигнал тзысакага уровня на выходе элемента И-НЕ 22 раэрешающтттт прахаждеттие синхраимпульсав через соответствующие элементы ЗИ 2 ИЛИ-НЕ 42 или 43, появляется только при установке в единицу Э -триггера 29. Одновременно низким уровнем с инверсного выхода Р, -триггера 29 запрещается и дальнейшее поступление синхраимпульсав через элемент 4 И 2 ИЛИ-НЕ 45.Следовательно, по окончании време- ни анализа в счетчике 38 оказывается зафиксированным "коэффициент флуктуации", характеризующий величину смещения энергетического максимума светового пучка относительно геометрического центра КфП 1 вследствие влия" ния дестабилизирующих факторов,Тольк. в с"учае, когда число синхроимпуль 1226413сов, поступающих по одному и тому 5 ке каналу с выходов элементов И 7 и 8, превышает его значение (т.е, когда устанавливается в единицу 0"триггер 29), на выходе элемента И-НЕ 22 появляется высокий уровень, разрешающий прохождение синхроимпульсов через Юптветствующий элемент ЗИИЛИ-НЕ 42 и 43 в блок 52 управления шаговым Двигателем для коррекции положения исполнительного элемента.Таким образом, благодаря анализу .5 арактера воздействия дестабилизирую щих факторов и их компенсации в кап. дом конкретном случае осуществляемой адаптивным образом, имеется возможность выполнять юстировку в условиях Флуктуаций юстировочного пучка при 20 сохранении ее точности и устранении Фиктивной коррекции юстяруемого объекта.Если в процессе юстировки интенсивность света увеличивается настолько, что ввоцит ь насыщение фотодиоцы КФП 1, то на выходах противоположных сегментов КФП 1 вырабатываются равные по амплитуде сигналы даже при несим-,;)О метричной освещенности его сегментови коррекция положения оптического элемента прекращается, В этот момент срабатывает компаратор 3, на выходе которого появляются сигналы (высокого уровня), разрешаюшие прохождение синхроимпульсов через элемент И 10 на. вычитеющий вход реверсивного счетчика 37. С каждым синхроимпульсом код на выходе счетчика 37 убывает,Я 1 что вызывает уменьшение напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 50. Зто приводит к уменьшению напряжения смещенйя и чувствительности фотодиодов КФП 1, Как только смещение уменьшается да величины,Б при которой фотодиоды КФП 1 выходят из насьпцения, амплитуды сигналов с секторов КФП 1 становятся меньше по рога компаратора 3 и дальнейшее пас;р ступление синхроимпульсов в ревер-. сивный счетчик 37 через элемент И 10 блокируется. Минимальное значение напряжения смещения может регулиро.:. Баться с помощью дешифратора 51 сигнал От которого (низкого уровня,1 блокирует дальнейшее прохожцение синхроимпульсов через элемент И 10 когда на выходах реверсивного счетчика 37 устанавливается соответствующий код.Когда интенсивность света уменьшается на такую величину, при которой амплитуды сигналов с КФП 1 становятсянедостаточными для срабатывания компараторов 4 - 6 - на выходе элемента ИЛИ-НЕ 17 сохраняется высокий уровень, разрешающий прохождение синхроимпульсов через элемент И 9, Если код в реверсивном счетчике 37 перед этим не соответствовал максимальному значению напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 50 (а значит и максимальной чувствительности фотодиодов КФП 1) то сигнал (высокого уровня) с второго выхода дешифратора 51, пройдя через элемент НЕ 30, блокирует поступление синхроимпульсов через элемент И-НЕ 21, Одновременно данный сигнал поступает на второй вход элемента И 11 и разрешает прохождение через него синхроимпульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика 37,В этом случае с каждым синхроимпульсом код па выходах счетчика 37 возрастает, что вызывает увеличение напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 50 и приводит к увеличению смещения и чувствительности фотодиодов КФП 1. Как только это обеспечивает появление на выходах КФП 1 сигналов с амплитудой, достаточной для срабатывания компараторов 4-6 - на выходе элемента ИЛИ-НЕ 17 появляются . сигналы низкого уровня, которые запрещают дальнейшее поступление синхроимпульсов через элемент И 9,Максимальное значение смещения фотодиодов КФП 1 регулируется с помощью дешифратора 51, сигнал от которого (ни-кого уровня) блокирует прохождение синхроимпульсов через элемент И 11 в счетчик 37, когда в нем устанавливается соответствующий код. Ситуация, при которой не срабатывают компараторы 4-6, наблюдается и в случае потери световой связи между КФП 1 и источйиком света. В этом режиме устройство работает следующимоораэом,Поскольку световые импульсы не попадакт на поверхность КФП 1, то на выхоцах компараторов 3-6 сохраняется исхоцное состояние (т.е. низкий уровень) и элементы И 7, 8, 10 и 14 за 1226413 16крыты для прохождения синхроимпульсов, Но в этом случае на выходе элемента ИЛИ-НЕ 17 высокий уровень (т.е,низкий уровень на всех трех его входах), который разрешает прохождениесинхроимпульсов через элемент И 9 навходы элементов И 11, И-НЕ 21. Есликод на выходе счетчика 37 до поступления синхроимпульсов не соответст Ововал максимальному значению напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 50, то на втором выходедешифратора 51 высокий уровень, чторазрешает прохождение синхроимпульсов через элемент И 11 на вход прямого счета реверсивного счетчика 37,но блокирует их поступление черезэлемент И-НЕ 21 в часть схемы, которая выполняет ввод юстировочного 20пучка в зону захвата КФП 1 (т,е. восстанавливает световую связь междуКФП 1 и источником света),Благодаря указанным действиям не выполняется режим ввода юстировочно 25 го пучка, если данный пучок попадает на поверхность КФП 1, но интенсив-ность света на установленном пределе чувствительности фотодиодов КФП 1 недостаточна для работы устройства. Когда данное условие выполнено,т.е. чувствительность фотодиодов КФП 1 на максимальном пределе, но сигналов с КФП 1 не поступают, на втором выходе дешифратора 51 появляется низкий 35 уровень, что блокирует дальнейшее поступление синхроимпульсов через элемент И 11 в счетчик 37, но разрешает их прохождение через элемент И-НЕ 21, 40С выхода элемента И-НЕ 21 синхроимпульсы поступают на С-вход П -триггера 24 и через элемент НЕ 31 на входы элементов И 12 и 13. Если В - триггер 24 в единичном состоянии 45 (на прямом выходе логическая "1"), то синхроимпульсы проходят через элемент И 12 и вторую группу входов элемента ЗИИЛИ-НЕ 42 в блок 52 управления шаговым двигателем, что вы зывает отработку шагов двигателем и перемещение оптического элемента условно "влево". Если 0-триггер 24 в нулевом состоянии (на прямом выходе логической "О"), то синхроим пульсы проходят в, блок 52 управления шаговым двигателем через элемент И 13 и вторую группу входов элемента ЗИИЛИ-НЕ 43, что вызывает отработку шагов двигателем условно "вправо". Процесс перемещения оптического элемента может осуществляться в пределах, которые задаются датчиками предельных положений 48 и 49,Если при перемещении оптического элемента в сторону одного из пределов юстировочный пучок не попадает на КФП 1, то достигнув этого предела, оптический элемент вызывает срабатывание соответствующего датчика 48 или 49 предельного положения исполнительного элемента. Сигнал от датчика 48 или 49 переключает КЯ-триггер 23, что вызывает изменение информации на Р-входе Р -триггера 24, который устанавливается в соответствующее состояние по окончании ближайшего синхроимпульса. Это приводит к тому, что последующие синхроимпульсы,поступая в блок 52 управления шаговым двигателем, обеспечивают отработку шагов двигателем (а значит и перемещение оптического элемента) в обратном направлении.Поскольку при каждом переключении КЯ-триггера 23 П -триггер 24 устанавливается в соответствующее положение по окончании ближайшего синхроимпульса, что предотвращает изменение направления перемещения исполнительного элемента до окончания отработки очередного шага (что особенно существенно, когда моментфпереключения РБ-триггера 23 совпадает с моментом поступления синхроимпульса).Как только в процессе перемещения оптического элемента юстировочный пучок попадает на КФП 1, на выходе соответствующего компаратора 4, 5 или 6 появляется сигнал (высокого уровня), который проходит через элемент ИЛИ-НЕ 17 и блокирует прохождение последующих синхроимпульсов через элемент И 9, Это приводит к тому, что процесс ввода юстировочного учка прекращается и устройство внов переходит в режим коррекции положения исполнительного элемента по сигналам от КФП 1.Рассмотренная схема позволяет непосредственно юстировать исполнительный элемент по одной координате. Если устройство дополнить аналогич" ной схемой, подключаемой к другой паре сегментов КФП 1, то обеспечи"