Фотоэлектрический преобразовательперемещения b код

Союз Советскими Социалистических Республик(51)м. клР с присоединением заявкм йо С 08 С 9/06 Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может быть использовано для связианалоговых источников информациис цифровым вычислительным устройством,Известны преобразователи, содержащие четырехквадрантный фотоприемник, выходы которого подключены к.сопротивлениям нагрузки, и блок обработки аналоговой информации 1.Недостатком такого преобразователяявляется низкая точность работы.Известны преобразователи перемещения, содержащие считывающий блокс четырьмя фотоприемными элементами,выходы котОрых подключены к сопротивлениям нагрузки и компараторам,блоки суммирования токов 2. Недостатком такого преобразователяявляется низкая точность, вызваннаянестабильностью коэффициентов передачи выходных сигналов фотоприемников, а также нестабильностью работы самих фотоприемников и источника излучения.Наиболее близким техническим решением к изобретению является Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий блок с четырьмя Фотоприемными площадками,две из которых подключены к переключателю, выходы переключателя соединены с другими фотоприемными площадками и подключены к входам компаратора и через элементы нагрузкик ключам, выход компаратора подключен к одному входу регистра, генератор импульсов, подключенный к другому входу регистра, выходы которого подключены к управляющим входамключей 3. Недостатком преобразователя является увеличение погрешности при больших отклонениях,Целью изобретения является повышение точности работы преобразователя.Поставленная цель достигаетсятем что в Фотоэлектрический преоб разователь перемещения в код, содержащий блок с четырьмя фотоприемнымиплощадками, две из которых подклю- чены к переключателю, выходы переключателя соединены с другими фотоприемными площадками и подключенык входам компаратора и через элементынагрузки к ключам,выход компаратораподключен к одному входу регистра, игенератор импульсов, введены триггер, блок элементов И, делитель ча 853641стоты и фильтры, Генератор импульсов подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен сдругим входом регистра, Выходы разрядов делителя частоты и регистра подключены к блоку элементов И, выход которого и выход делителя частоты подключены к установочным входам триггера, выходы которого подключены к, управляющим входам ключей, а фильт" ры подключены к входам компаратора.Структурная схема преобразователя, 10 представлена на чертеже.Фотоэлектрический преобразователь содержит блок 1 с четырьмя фотоприемными площадками, две из которых подключены к переключателю 2. Выхо ды переключателя 2 соеди:ены с первой и третьей Фотоприемными площадками и подключены к входам компаратора 3, а через элементы нагрузки (резисторы) 4 и 5 к ключам 6 и 7. 2 О Генератор 8 импульсов подключен к делителю 9 частоты, выходы разрядов которого подключены к блоку 10 элементов И, Другие входы блока 10соединены с выходами регистра 11,25 ВыХоды блока 10 и делителя 11 под" ключены к входам триггера 12, выходы которого подключены к управляющим входам ключей 6 и 7. Выходы компаратора 3 и делителя 9 частоты подключены к входам регистра 11. Элементы фильтра (конденсаторы) 13подключены к входам компаратора 3.Преобразователь измеряет величину отклонения светового пятна, связан" ного с объектом перемещения, отно- З 5 сительно центра блока 1 сначала по однс)й координате (например, Х), а потом по другой координате (У) .Для формирования кода положениясветового пятна по координате Х пе О реключатель 2 устанавливается в такое состояние, когда к одному входу компаратора 3 и резистору 4 подключаются вторая и четвертая фотоприемные площадки, а к .другому входу 4 компаратора 3 и резистору 5 - вторая и третья фотоприемные площадки, Выходные токи Фотоприемных площадок попарно суммируются.По сигналу переполнения непрерыв но работающего делителя 9 частоты срабатывает триггер 12, который открывает ключ б, а ключ 7 закрывает. При равенстве выходных кодов делителя 9 частоты и регистра 11 на вы" д ходе блока 10 формйруется импульс, который производит обратное срабатывание триггера, Ключ б закрывается, аключ 7 открывается, В результате на входах компаратора 3 формируются два ШИМ-сигнала, среднее значение напряжения каждого из которых пропорционально произведению суммы токов двух параллельно включенных фотоприемных площадок на коэффициент заполнения или его дополнения до еди ницы. Величина коэффициента заполнения определяется кодом регистра 11, а отношение кода регистра 11 к его дополнению пропорционально отношению измеряемых токов. Конденсаторы 13 выполняют функцию выделения постоянной составляющей входных напряжений компаратора 3.При смещении светового пятна от равновесного положения один суммар-. ный ток увеличивается, а другой уменьшается, На выходе компаратора 3 появляется сигнал смещения светового пятна в определенную сторону. Код регистра 11 под воздействием выходных импульсов. делителя 9 частоты изменяется так,чтобы изменением величины коэффициента заполнения ШИМ-сигналов скомпенсировать изменение тока и выравнять входные напряжения компаратора 3.После передачи выходного кода регистра 11 потребителю начинается определение положения светового пятна по координате У, Переключатель 2 устанавливается в такое состояние, когда к одному входу компаратора 3 и резистору 4 подключаются первая и вторая фотоплощадки блока 1, а к другому входу .хомпаратора 3 и резистору 5 - третья и четвертая фотоплощадки блока 1.Цалее процесс измерения происходит аналогично.Дискретность перемещения,в таком преобразователе опрЕделяется числом разрядов делителя .частоты и может быть выбрана весьма малой, что ведет к повышению точности работы преобразователя.Формула изобретенияФотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий блок с четырьмя фотоприемными площадками, две из которых подключены к переключателю, выходы переключателя соединены с другими фотоприемными площадками и подключены к входам компаратора и через элементы нагрузки к ключам, выход компаратора подключен к очдному входу регистра, генератор импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя, в него введены триггер, блок элементов И, делитель частоты и фильтры, генератор импульсов подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен,с другим входом регистра, выходы разрядов делителя частоты и регистра подключены к блоку элементов И, выход которого и выход делителя частоты подключены к установочным входам триггера, выходы которого подключены к управляющим вхо853641 2. Климашин В.П. и др. Фотоэлектронный датчик положения, вффОптикомеханическая промышленностьф, 1976,Р 10, с. 38 рис, 1.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2725057/18-24,кл. С 08 С 9/06, 1979 (прототип). оставитель А. Смирновехред М. Рейвес Корректор М. Покоедактор Л. Утехиаказ 5676/25 Тираж 691 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, Раушскано П Патент оектная,Ужгоро илиал дам ключей, а фильтры подключены квходам компаратора. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 442370, кл. С 08 С 19/Збф 1974, Подпмитета СССткрытийнаб., д.