Функциональный преобразователь

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕДЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслчблик, Кл,в606 б606 ением заявкис при 0 Государственный номитет Совета Министров СССР оо делам изооретеннй и открытий(45) Дата опубликования описания 31.03,7 1.335(71) Заявитель йбышевсккй политехнический институт им. В, В, Куйбышев(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ явлбил Изобретение относится к информационно-измерительной и аналоговой вычисли .тельной технике,Известны функциональные преобразователи фотоэлектрического типа. 5В основном авт, св. 432534 описанфункциональный преобразователь, содержащий фотоэлементы и источник света, между которыми расположены подвижный светонепроницаемый экран, зеркала и фильтры, 10Фотоэлементы расположены по длине перемещения подвижного светонепроницаемого экрана, смещены один относительнодругого в соответствии с границами участков аппроксимации функции и оптически 15связаны с источником света через зеркала Ц.Недостатком такого преобразователяяется временная и температурная нестаьность параметров. 20Целью извбретения является повьпцениестабильности работы преобразователя,Поставленная цель достигается тем,что в предложенный функциональный преобразователь введены усилитель и распола 25 женный совместно с фотоэлементами преобразователя компенсирующий оптрон, источник излучения которого через введенный дополнительный ограничительный резистор соединен с выводом включенного в цепь источника света основного о:раничительного резистора и выходом усилителя, вход которого связан с разнополярными выходами источника опорного напряжения через введенный масштабный резистор и фогоприемник компенсирующего оптрона.На чертеже представлена принципиальная схема функционального преобразователя,функциональный преобразователь состоит из фотоэлементов 1 - 4, расположенных по длине перемещения подвижного светонепроницаемого экрана 5. фотоэлемент 1, расположенный в зоне проекции экрана 5, соединен последовательно с фотоэлементами 2 и 3, которые расположены вне этой зоны, а их светочувствительные поверхности смещены относительно линии проекции края экрана. Светочувствитель ная поверхность фотоэлемента 4 располо жена без смещения относительно линиипроекции края экрана 5, а сам фотоэлемент4 включен параллельно с тремя фотоэлементами 1 - 3. Фотоэлементы 1 - 3 имеютдополнительную подсветку от источникасвета 6 через систему зеркал 7 и фильтры8 - 10 с различной оптической плотностью,С фотоэлеменгами 1 - 4 связан общимтепловым полем компенсирующий оптрон11, источник излучения 12 которого через основной 13 и дополнительный 14ограничительные резисторы соединены систочником света 6. Резисторы 13 и 14своим общим выводом подключены к выходуусилителя 15. Вход усилителя 15 связанс разнополярными выходами источника 16опорного напряжения - О д иО черезоо, опмасштабный резистор 17 и фотоприемник18 оптрона.Преобразователь работает следующимобразом,При движении светонепроницаемого экрана 5 освещенность фотоэлемента 1 возрастает, а освещенность фотоэлементов 2-4уменьшается, что приводит к изменению25электрических параметров цепи, В связис тем, что фотоэлементы 1,2, 3 смещеныв пространстве относительно друг другаи имеют различный уровень дополнительной подсветки, обусловленный выборомоптической плотности фильтров 8 - 10,происходит кусочно-линейная аппроксимациявоспроизводимой функциональной зависимости, Выбирая, в общем случае, число фотоэлементов, их тип, интервал смещенияотносительно линии проекции края светонепроницаемого экрана 5 и уровень дополнительной подсветки в зависимости от видавоспроизводимой функциональной зависимости, можно обеспечить требуемую точность .щкусочно-линейной аппроксимации, что опре.деляется расчетным путем.Однако при изменении температуры илистарении свойств фотоэлементов параметрыпреобразователя отклоняются от нормаль- Ф 5ных, что вызывает значительные дополнительные погрешности. Но одновременно изменяются и параметры оптрона 11, таккак он находится в одинаковых рабочихусловиях с фотоэлементами 1 - 4. Тогда 56при изменении сопротивления фотоприемникаоптрона нарушается равенство токов, протекающих на входе усилителя 15 от разноподярных сигналов О и О источникаоп 1 опопорного напряжения. Это приводит к изменению яркости свечения источника света6 преобразователя и источника излученияоптрона 11 в таком направлении, чтобывосстановить параметры фотоприемника оптрона до первоначальных и уменьшить раз ность токов на входе усилителя ниже порога чувствительности, А так как источниксвета 6 преобразователя подключен к выходу того же усилителя 15, то восстанавливаются параметры и самого функционального преобразователя. Так, например, если в качестве фотоэлементов 1-3 использованы фоторезисторы, а оптрон 11 состоитиз микролампы накаливания и фоторезистора, что с ростом температуры сопротивления фотоэлементов 1 - 3 увеличиваются и уменьшается ток, протекающийна входе усилителя 15 от источника опорного напряжения+ 0 .Тогда на входеъусилителя 15 возникает отрицательныйпотенциал, открывающий каскады усилителя 15 и увеличивающий яркость свечениякак источника света 6 преобразователя,так и лампы накаливания оптрона 11, чтоснижает величину сопротивления фоторезистора оптрона 1 1 до первоначальной, а раность потенциалов на входе усилителя 15становится меньше, чем его порог чувствительности, Одновременно уменьшаетсясопротивление фотоэлементов 1-3 преобразователя, что и стабилизирует его параметры.Аналогично происходит стабилизация ипри снижении температуры или старениисвойств элементов преобразователя. Дляоблегчения подбора оптронов 1 1 с заданными коэффициентами нестабильности поаналогичным параметрам фотоэлементовслужат основной и дополнительной ограничительные резисторы 13 и 14, изменяющие коэффициент связи усилителя 15 с источником света 6 и с источником излучения12 оптрона 11. Тип оптрона 11 выбранв зависимости от типа примененных в преобразоватеде фотоэлементов 1 - 3,Достоинством предлагаемого функционального преобразователя является егопростота и высокая стабильность работы,совмещаемые с высокой точностью и чувствительностью.формула изобретенияФункциональный преобразователь по авт. свид.432534, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности работы преобразователя, в него введены усилитель и расподоженный совместно с фотоэлементами преобразователя компенсирующий оптрон, источник излучения которого через введенный дополнительный ограничительный резистор соединен с выводом включенного в цепь источника света основного ограничительного ре538375 Составитель Ю. КозловРедактор Л. Утехина Техред О, Луговая Корректор И. Гоксич Заказ 5721/29 Тираж 864 Подписное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 зистора и выходом усилителя, вход которого связан с разнополярными выходамиисточника опорного напряжения через вмденный масштабный резистор и фотоприемник компенсирующего отрона. бИсточники информапии, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Ж 432534, МКИ ОЯ 7/26, от 13,03, 72 г, прототип).