Функциональный фотопотенциометр

Союз Соввтскня Соцналнстнчвскни Республик(22) Заявлено 190479 (21) 2755474/18-24 06 С 9/00 06 0 7/26 01 С 13/О с присоединени аявки Йо осударствениый комитет СССР но делам изобретений н открытийДата опубликования описания 3008. Е. Конюхов, А. А, Плют, В. В. Ск и С.А.атгвн,ин. Куйбышевский ордена Трудового Крас го Знам авиационный институт им. акад. С.П Королева 71) Заявитель) ФУНКЦИОНАЛЬНЫИ ФОТОПОТЕНЦИОМЕТР трическую подложку, в направны которой расположен омичеслектор, связанный в йаправлены подложки через прямоугольмутирующий фоторезистивный спрбфплированной по длине и шэистаной пленкой, две протибоковые границы внешнего конрой снабжены омическими элекодними торцами соединеннымирующим фоторезистивным слоемоптически связан с функционалдом фотопотенциометра, а чахности резистивной пленки сндополнительными внешними корщими омическими слоями, гранрых функционально профилировнаправлении ширины подложкины в соответствии с соотношеог рект ируюицы кото .аны и ввыпс.неем 20)к1 О И друс- при 25 еэистингы полни с сонешнего контурав направлении длнены в соответст а границыной плеггкложки выпоотношением тем, элек Х Ь)" Эгг Кт= Ог Изобретение относится к автомати- ке и информационно-измерительной технуке, где может быть использовано в качестве бесконтактного функционального позиционно-чувствительного датчика оптических следящих систем.Известен функциональный фотопотенциометр, в котором электроды и граница резистивного слоя профилированы в соответствии с действительной и мнимой частями аналитической функции, называемой комплексным потенциалом электрического поля и совпадающей по виду с выходной характеристикой прибора. Это дает воэможность создать требуе мое эЛектрическое поле в резистивном слое,и обеспечить реализацию заданной выходной характеристики 11.11 едостаток известного устройства низовая точность, обусловленная шунтирующим влиянием фотослоя, неоднородностью реэистивного и фотослоев и гимн технологическими факторами, и кажающими выходную характеристику бораЦель изобретения - повышениености фотопотенциометра.Поставленная цель достигаетсчто в функциональный фотопотенцметр, содержащий прямоугольную ленни дликий колнии шириный комяой с ирине ренслежащие тура кототродами с коммутикоторыйьным вхость повер- абжена860097 1 и 1; : Х 7; у; Фас 1Ь,Си С 1 -конструктивные постоянные,определяемые энергетическими характеристиками фотопотенциометра,х и у - координаты резистивной пленки соответственно в направлении дЛиныи ширины дйалектрической подложки, 10введены задающие потенциометры иленточные корректирующие омическиеслои, расположенные на внутренней1 поверхности реэистивной пленки, причем одйи торцы ленточных корректирующих омическрх слоев соединены с коммутирующим фоторезистивным слоем, адругие торцы подключены к движкам соответствующих задающих потенциометров,каждый из которых соединен с питающими входами фотопотенциометра,На фиг. 1 изображена конструкцияфункционального фотопотенциометра,на фиг. 2 - его выходные характеристики,фотопотенциометр состоит из подложки 1, на поверхность которой нанесена профилированная резистивнаяпленка 2, заключенная между профилированными электродами 3 и 4 и контактирующая через фотокоммутирующий (ре- З 0зистивный) слой 5 посредством светового зонда б с коллектором 7. На поверхность резистивной пленки 2 нанесены ленточные корректирующие омические слои 8, подключенные, как иэлектроды, через задающие потенциометры 9 к питающим входам фотопотенциометра.Контур резистивной пленки выполненв соответствии с действительной имумой частями аналитической функции ч(М =О(,)+О(х), О) совпадающей по виду с выходной хаРактеристикой прибора Овд=ЧЬ). Уравненияэлектродов и свободной границы соответственно имеют вид 50 где Сэ, С и - постоянные, определяемые диапазоном реализации заданной функции и технологическими параметрами Фотопотенциометра, 55ЛЕнточные омические слои 8 профилиованы в соответствии с эквипотенциалами электрического поля, заданного контуром резистивной пленки, и определяются уравнениями.60 выа где 09, 0 э - потенциалы электродов Подрегулировку выходной характе 5 ристики необходимо производить под где С МСС э ,где о- полиноминальные коэффициенты заданной входной функции К - номер дополнительного слоя,С ,С - постоянные, определяющие левый 3 и правый 4 электродыэ 1соответственно.Полное сопротивление й задающих по тенциометров 9 выбрано из соотношения Н1" (4)где г . - минимальное сопротивлениеиванрезистивной пленки 2 между соседними ленточными омическими слоями 8 или между омическими слоями 8 и электродами 3 или 4Устройство работает следукщим образом.Электроды 3 и 4 создают в резистивной пленке 2 исходное электрическое поле с требуемым распределением потенциала на границе резистор-фотослой 9. Узкий световой зонд, сканирующий по фотослою, создает в нем проводящий мостик, передающий потенциал соответствующего участка резистивной пленки 2 на коллектор 7, реализуя вы 1 ходную характеристику 9 Ь), запрограммированную контуром резистивной плен. ки 2. Однако выходная характеристика искажается многими технологическими факторами (неоднородность резистивного и фотословв, шунтирующее влияние фотослоя, подсветка, перекос ма-. сок при изготовлении и др.) Для компенсации указанных искажений введены ленточные корректирующие слои 8, на которые через потенциометры 9 подаются корректирующие потенциалы, так как ленточные слои 8 профилированы по эквипотенциальным линиям (3), а полное сопротивление потенциометров 9 выбрано из условия (4 ), то они не искажают первоначального электричес- кого поля, позволяя проводить кусочно-функциональную аппроксимацию реализуемой функции. На ленточные омичвские слои 8 подаются потенциалы, обеспечивающие для соответствующих позиций светового зонда точное совпадение выходного сигнала с реализуемой функцией преобразования. Если задан диапазон выходных сигналов ба=вивп оциалы ленточных слоев 8, обеспечивающих кусочно-Функциональную аппрокси мацию заданной характеристики, определяются по формуле860097 Формула изобретения Составитель Ю.Козловедактор Н.Бушаева Техред Т. Маточка Корректор У, Пономаренк з 7550/32Тираж 745 По ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., сное Филиал ППП Патент", г. Ужг ул. Проектная" конкретный технологический разброспараметров. Выполнение условия (4)обеспечит независимость регулировкипотенциалов дополнительных слоев иэлектродов,На фиг. 2 показаны требуемая выходная характеристика 11 (пример ее5реализации беэ дополнительных омичес ких ) слоев - кривая 12 и откорректированная характеристика для случая четырех ленточных омических слоев 108 (кривая 13) . Из фиг. 2 видно, чтоточность фотопотенциометра существенно возрастает, причем не только засчет точного совпадения в несколькихточках выходной и заданной характеристик, но и за счет общего уменьшения влияния технологических факторов,так как очевидно, что, например, степень неоднородности слоев на промежуточных участках кусочна-функциональной аппроксимации значительно мень%ше, чем на всем диапазоне в целом.Очевидно, что чем больше число ленточных корректирующих омических слоев 8,тем точнее можно откорректироватьвыходную характеристику. Однакосуществуют конструктивные.ограничейия,не позволяющие увеличивать числоучастков аппроксимации, Конкретныйвыбор числа дополнительных ленточныхслоев 8 необходимо производить, исхо- Здя из заданной точности преобразования, а также параметров технологического разброса образцов фотопотенциометров. Применение профилированных ленточных омических слоев 8 позволяет повысить точность фотопотенциометра.Использование предлагаемого функционального фотопотенциометра в оптических следящих и информационно-измерительных системах позволяет существенно повысить их точность и надежность, минимизировать структуру и уменьшить тем самым их общие габариты, вес и себестоимость. Функциональный фотопотенциометр по авт. св. В 640328, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьааения точности, в него введены задающие потенциометры и ленточные корректирующие омические слои, расположенные на внутренней поверхности резистивной пленки, причем одни торцы ленточных корректирующих омических слоев соединены с коьачутирующим фоторезистивным слоем, а другие торцы подключены к движкам соответствующих задающих потеициометров, каждый из которых сое динен с питающими входами фотопотенциометра. источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 640328, кл. 006 б 9/00,б 06 6 7/26, Н 01 С 13/00, 1976