Преобразователь положения светового луча в электрический сигнал

Союз СфветсиикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ 11788127(22) Заявлено 2%1178 (21) 2695851/18-24с присоединением заявки йф(51)М К 3 6 06 6 9/00Н 01 Ь 31/08 Гесуаарствиаый вивтет СССР яв млаи взобретввва в втрытнй(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ СВЕТОВОГО ЛУЧА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в качестве позиционно-чувствительного датчика в системах слежения и ориентации.Известны преобразователи положения светового луча в электрический сигнал, выполненные в виде различных конструкций фотопотенциометров и функциональных координатно-чувствительных фотопроводящих устройств.Известен преобразовательсодержащий диэлектрическую подложку, на . которую нанесен фоточувствительный слой и гребенчатые электроды 1.Недостатком такого преобразователя является то, что он не позволяет осуществлять слежение за точечными объектами.Известно также устройство, выполненное в виде полупроводниковой плас-. тины, чувствительной к свету, на которую нанесены, металлический кольцевой и центральный электродй, причем на полупроводниковой пластине внутри кольцевого электродарасположен дополнительный электрод выполненный в виде одного витка спирали Архимеда один конец которого соединен с кольцевым электродом, а другой через нагрузку - систочникомпилообразногонапряження 2,Недостатком известного устройства является низкая точность преобразования.Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь положения светового луча 1 ф в электрический сигнал, содержащийнанесенный на диэлектрическое основание фотопроводящий слой, на, котором расположены два резистивных слоя,каждый из которых снабжен парой омит 5 ческях контактов, проводящие электроды, источник питающего напряжения и нагруэочный элемент 13.Недостатком этого преобразователя является ограниченная область 20 применения в качестве фотопотенциометра.Цель изобретения- расширение области пРименения преобразователя.Поставленная цель достигается 25 тем, что в преобразователе положения светового луча в .электрическийсигнал, содержащем нанесенный навыполненное в виде диска диэлектрическое основание фотопроводящий 30 слой, на котором расположены дварезистивных слоя, каждый из которыхснабжен парой омических контактов,проводящие электроды, источник питающего напряжения и нагрузочныйэлемент, реэистивные слои расположены диаметрально противоположно,их первые омические контакты размещены в центре, а вторые в . на периферии фотопроводящего слоя, проводящие электроды выполнены подковообразными и расположены на фотопроводящем и реэистивном слоях концентрично с одинаковым шагом, четныепроводящие электроды имеют контактс одним,из резистивных слоев, а нечетные - с,другим, причем источникпитающего напряжения и нагрузочныйэлемент подключены соответственно кодноименным омическим контактам резистивных слоев.На чертеже представлена схемаЪредлагаемого устройства,Устройство содержит диэлектрическое основание 1, выполенное в видедиска, фотопроводящий слой 2, резистивные слои 3,4, проводящие электроды 5,б, омические контакты 7,8 и 9,10 к резистивным слоям 3 и 4, источник 11 питающего напряжения, нагрузочный элемент 12 и световое пятно13.Устройство работает следующим образом.При попадании сфокусированногосветового пятна 13 на фотопроводящий слой 2 ток от внешнего источника 11 напряжения проходит через омический контакт 7, часть реэистивногослоя 3, четный проводящий электрод5, нечетный проводящий электрод б,засвеченный участок Фотопроводящегослоя 2 между ними, часть резистивного слоя 4, омический контакт 8 ичерез нагрузочный элемент 12 поступает во внешнюр цепь.При перемещении светового пятнав радиальном направлении изменяютсякоммутируемые длины резистивных слоев 3,4, что приводит к пропорциональному изменению тока в выходной цепи.Для получения инверсной выходнойхарактеристики для подключения преобразователя используются омическиеконтакты 9 и 10,Необходимым условием для получения линейного закона изменения. выходного сигнала является соблюдение неравенствар Сй,сК где В - темновое сопротивление квадтрата фотопроводящего слоя;й - световое сопротивление квадСЯрата фотопроводящего слоя;К - соцротивление квадрата матеРриала резистивного элемента,При соблюдении этого неравенствапогрешность преобразователя определяется только точностью изготовления проводников и резистивных слоев с постоянным по всей длине сопротивлением.Увеличение рабочей поверхностипозволяет осуществлять слежение запроизвольно перемещающимся объектом.Воэможность реверсирования выходнойхарактеристики устраняет необходи.мость в дополнительных электронныхустройствах. Наличие экстремума на выходной характеристике позволяет наряду с операцией слежения осущест- Щ влять операции наведения и ориентации.Формула изобретения Преобразователь положения светового луча в электрический сигнал,содержащий нанесенный на выполненное в виде диска диэлектрическое основание Фотопроводящий слой, на котором расположены два резистивныхслоя, каждый из которых снабжен паЗО рой омических контактов, проводящиеэлектроды, источник питающего напряжения и нагрузочный элемент, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения области г,рименения35 преобразователя, в нем резистивныеслои расположены диаметрально противоположно, их первые омическиеконтакты размещены в центре, а вторые - на периферии Фотопроводящегослоя, а проводящие электроды выполнены подковообразными и расположенына Фотопроводяцем и резистивном слоях концентрично с одинаковым шагом,четные проводящие электроды имеютконтакт с одним иэ резистивных слоев,45 а нечетные - с другим, причем источник питающего напряжения и нагрузочный элемент подключены соответственно к одноименным омическим контактам резистивных слоев.0 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Свечников С.В, и др. Фотопотенциометры и функциональные Фоторезисторы, М., Советское радио,у 1978, с, 15 б.2. Авторское свидетельство СССРФ 322781, кл. С Об К 9/00, 1970.3. Патент СЕА Р 3324298,кл. 250-211, 1967.788127 оэлова . Корректор, М Закаэ 8354 комите откры ушская ент ал ППП тная, 4 огород, ул. Составитель ЮТехред Н,Ковал Редактор И, На Тираа 751НИИПИ Государственногпо делам иэобретений13035, Москва, Ж,Подпис ноеа СССРийнаб д. 4/5