Преобразователь электрического напряжения в световой поток

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваМПК Н 011 31/50 Заявлено 15,Х,1969 (, 1361680/18-24)с присоединением заявкиКомитет по делам изобретений и открыти при Совете тлинистров СССР( сЪ аявитель ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО 1 АПРЯЖЕВ СВЕТОВОИ ПОТОК ко одну из двух про тей входного напряжНа чертеже изобр схема описываемого жения, содержащего противления которых чены через Рф и Рф торы 3 и 4, усилитель эталонный источник ж ения. ивоиоложных полярносния.ажена принципиальная преобразователя напряфотоприемники 1 и 2, сосоответственно обозна- , калиброванные резисгб, светоизлучатели б и 7, 8 постоянного напряПредложенное изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для образования постоянного электрического напряжения в световой поток. Преобразователь может быть использован в качестве элемента- посредника между электрическим датчиком физической величины и входным устройством оптической или оптико-электронной вычислительной машины.В настоящее время преобразование элект рического напряжения в световой поток не применяется из-за существенного недостатка: отсутствия полярности у света. Поэтому хотя и известны балансные схемы с фотоприемниками, позволяющие получить световой поток, 15 связанный с величиной напряжения, однако полярность этого напряжения не отражается. Кроме того, существующие схемы этого типа имеют низкое быстродействие из-за наличия в них подвижных элементов типа вращающихся 20 зеркал, призм и т. п.Целью настоящего изобретения является создание устройства, преобразующего напряжение постоянного тока в световой поток, причем выходной результат зависит от поляр ности входного напряжения. Элемент обладает повышенным быстродействием, так как не содержит подвижных частей. Эта цель достигается симметричностью схемы и наличием двух светоизлучателей, обслуживающих толь- Зо Преобразователь напряжения в световои поток состоит из контура, содержащего два фотоприемника 1 и 2. В качестве фотоприемников могут быть использованы фоторезисторы, фотоэлементы, фстодиоды и т. п. Фотоприемники включены по балансной схеме с калиброванными резисторами 3 и 4. Напряжение со средней точки С между фотоприемниками подведено к усилителю 5, к выходу которого через вентильную схему (диоды Д и Дг) подключены светоизлучатели б и 7, свет которых раздваивается (например, с помощью волоконной или зеркальной светоделительной системы, на чертеже не показанной). Одна часть излучения светоизлучателей б и 7 направляется на фотоприемники 1 и 2, замыкая обратную оптическую связь, а другая является выходной информацией, В схему включен эталонный источник 8 постоянного напряжения. К средним точкам между фотоприемниками 1 и 2 и резисторами 3 и 4 подводится преобразуемое напряжение (клеммы 9).Устройство работает следующим образом.Сопротивления Рф и Рф фотоприемников21 и 2 можно описать зависимостьюУф о+ Ьгде 1, - величина темнового тока; Ф - величина светового потока; У - приложенное напряжение; К - постоянная фотоприемника.Преобразуемое напряжение подводится к клеммам 9. Подбирая напряжение компенсирующего источника В У = 21 о, Р = Л 2 = Р, при У = О, потенциал точки С У, = О, т, е. можно записать равенствоСо Уо(2)Яф ЯфТак как темновые сопротивления фотоприемников подбираются равными, тоРф= Рф.При появлении У ) О равенство (2) нарушается, и заменяется неравенствомфД Рф,Для достижения баланса, т, е, установления равенства, нужно уменьшить Рф. С этой целью напряжение разбаланса через усили. тель и диод Д направляется на светоизлучатель 7. При 11) О потенциал точки С положительный, и поэтому напряжение на выходе усилителя-интегратора 5 отрицательно. Световой поток светоизлучателя 7 изменяет освещенность фотоприемника 2 до тех пор, пока его сопротивление не удовлетворит равенству1 о + 1 хо (3)Яф Р Яфгде Рф, - сопротивление освещенного фотоприемника 2. После достижения равенства (3) напряжение на выходе усилителя перестает меняться и, следовательно, световой поток светоиз,1 чите;151 I сохра 1 Яет Ообход 1 мло для баланса величину,При изменении величины напряженияВновь появится разбаланс, и процесс повторится.Появление .,х ( О также изменит равенство (2), которое заменится неравенствомоРф, Р Яф,1 оВ результате появившегося разбалансапотенциал точки С станет отрицательным.Напряжение на выходе усилителя окажетсяположительным, и через диод Д 2 гОпадет насветоизлучатель 6, свет которого изменит сспротивление фотоприемника 1 до величинынеобходимой для установления оаланса, Врезультате установившегося баланса будетвыполняться равенствогоо + тх о (4)Рф, Я Рф,Так как в силу зависимости (1), например,тог 5 йф =1 о + В 1и, кроме этого, имеет место равенство 1, =1 оЯфо, то после подстановки в формулу: Ар или -: Аюо,ЯЯоткуда .1= й А:о, и -, =хЯ й35 тхилиЯ 1Предмет изобретенияПреобразователь электрического напряже 4 о ния в световой поток, содержащий фотоприемники, включенные по балансной схеме, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью обеспечения чувствительности и полярности входного сигнала, к средней точке между фотоприемни ками через усилитель и противоположно направленные диоды включены два светоизлучателя, оптически связанные с фотоприемниками.290348 оставптель И. Н. Гореловаехред А, А, Камышиикова Корректор Л. А. Царькова Рсдакто Нанкин ипография, пр. Сапунова зд. Ьо 102 Заказ 157/2 Тираж 480 Подписно НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5