Устройство для моделирования растровой оптико-механической сканирующей системы

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1879606 Сотоз СоветскихСоциалистическихРеспубттикао делам изобретений и открытий(72) Лвторы изобретения Тульский ордена Трудового Красного-Знамени., политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАСТРОВОЙ ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ= ито Изобретение относится к области электрического моделирования и мо" жет быть использовано в области оптико-электронных приборов и систем с оптическими связями.Координаторы с частотной модуля 5 цией нашли широкое применение в механике, в частности в угломерных системах, в следящих системах с оптической связью и в оптических устройствах10 для управления машинами.Известен координатор, оптико-механическая сканирующая система которого содержит оптическую часть, радиаль 1 тосекторный растр, фотоприемник, двигатель и генератор опорных напряжений. Сигнал на выходе фотоприемника, содержащий информацию о положении объекта излучения в пространстве, имеет вид20Ортсвсстд 51 тт(йф)1 Ж где Ье ЙЯ/1 - индекс частотной модуляции; число .пар элементов радиально-секторногорастра;полярные координатыизображения источникаизлучения,радиус сканирования,частота опорного сигнала (частота сканирования),немодулированная частота выходного сигнала,Этот сигнал поступает на электронную часть координатора, где выделяются напряжения, пропорциональные координатам. Данное устройство не позволяет быстро и в широком диапазоне изменять число пар рисок радиально- секторного растра и скорость сканирования,Известно, устройство Г 11 для моделирования оптико-механической скани879606 35 рующей системы координато 1 содержащее генератор опорного напряжения,фотопгиемнйк и радиально-секторныйрастр. И это устройство не озволяетбыстро и в широком ;, .апазоне изменять число пар рисок радиально-секторного растра и скорость сканиров"ния. Недостаток полугатурной моделисвязан с технслогиче-кими трудностямиизменения характеристик системы широ Окого диапазбна.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство 23 для моделирования оптико-механической сканирующей системы, координатора, содержащее генератор опорного напряжения, преобразовательнапряжение-частота, блоки умножения,сумматор и фазовращатель, выход которого подключен к первому входу 20первого блока умножения. Выход генератора опорного напряжения соединенс первым входом второго блока умножения и входом фазовращателя, выходыблоков умножения через сумматор подключены к входу преобразователя напряжение-частота, выход которого являет"ся выходом устройства. Вторые входыблоков умножения являются входами задания соответствующих координат 30устройства.Недостатком устройства являетсяневысокая точность моделирования.Действительно, так как генераторопорного напряжения, вырабатывающий(немодулированной) частотой, равной ж- два независимых генератора,то равенство будет выполняться лишьприближенно, с точностью, соответствующей точности установки и поддержания частот М и ЯоЦелью изобретения является повыше-ние точности моделирования.45Эта цель достигается тем, что вустройство для моделирования растровой оптико-механической сканирующейсистемы, содержащее два блока умножения, первые входы которых являютсясоответственно первым и вторым входами устройства, выходы блоков умножения подключены к соответствующим входам сумматора, вьход которого со-"единен со входом преобразователянапряжение-частота, второй вход второго блока умножения подключен к выходу фазовращателя введены делительчастоты с коэффициентом деления,равным числу элементов растра, иудвоитель частоты, выход которогосоединен со вторым входом первогоблока умножения и со входом фазовращателя, Вход удвоителя частоты подключен к выходу делителя частоты, входкоторого соединен с выходом преобразователя напряжение-частота.На чеотеже представлена структурная схема устройства для моделирования растровой оптико-механическойсканирующей системы, которая содержит фазовращатель 1, блоки умножения2, 3 сумматор 4, преобразователь напряжение-частота 5, делитель частоты6 и удвоитель частоты 7. Выход преобразователя является выходом устройства.Входные напряжения.О и Оу, пропорциональные декартовым координатамисточника излучения, умножаются вблоках умножения 2 и 3 соответственно на напряжение О = Оо ы и Яо с, которое вырабатывается удвоителем частоты 7, и на ОосозЯо й, котоРое получается иэ напряжения О. При прохождении последнего через фазовращатель. 1 выходные сигналы блоков 2 и 3 суммируются сумматором 4. Напряжение навыходе сумматора 4 5 ып(Яо- У )поступает на вход преобразователя 5,выходной сигнал которого, являющийсявыходным сигналом устройства, имеетвид. (1) .В описываемом устройстве в качествеопорного сигнала, т.е. сигнала, подаваемого на первый. вход второго перемножителя и вход фазовращателя,используется сигнал с выхода устройства (сигнал с преобразователянапряжение-частота) преобразованныйпоследовательно включенными делителем частоты с коэффициентом деленияравным числу рисок радиально секторного растра 2 п, и удвоителем частоты,что обеспечивает синхронность опорного сигнала и сигнала с выхода устройства, а значит и точное выполнение равенства (2).Использование в описываемом устройстве делителя частоты на 2 п с последующим удвоением частоты позволяет исключить паразитную частотнуюмодуляцию опорного сигнала при егоформировании иэ выходного сигнала уст-ройства, представляющего собой частотно-модулированный сигнал,Таким образом, описываемое устройство позволяет повысить точность модеФормула изобретения НИИИ Заказ 9722/2 748 Подпи филиал ППП "Патент",г,ужгород,ул.Проектная,4 5 87 лирования оптико-механической сканирующей системы координатора за счет точного выполнения равенства (2) .При этом в устройстве достаточно просто, быстро и в широких пределах можно имитировать изменение числа пар рисок растра. Эта операция в устройстве сводится к изменению немодулированной (средней) частоты преобразователя напряжение-частота и коэффициента деления делителя частоты. Кроме того, в широком диапазоне можно имитировать изменение скорости сканирования, что сводится к изменению немодулированной (средней) частоты преобразователя напряжение-частота, а также можно имитировать перемещение источника излучения что сводится к изменению напряжений О и О,Устройство для моделирования растровой оптико-механической сканирую- щей системы, содержащее два блока умножения, первые входы которых являются соответственно первым и вто 9606 6рым входами устройства, выходы блоков умножения подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен со входом преобразователя напряжение-частота, второй входвторого блока умножения подключен квыходу фазовращателя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности работы, в устройствоо введены делитель частоты с коэффициентом деления, равным числу элементоврастра, и удвоитель частоты, выходкоторого соединен со вторым входомпервого блока умножения и со входомфазовращателя, вход удвоителя частотыподключен к выходу делителя частоты,вход которого соединен с выходомпреобразователя напряжения частоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1; Криксунов Л.Э. и Усольцев Н.ф.Инфракрасные системы. М;, "Советскоерадио", 1968, с. 68-170.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2752928/18-24.кл. С 06 С 748, 1979 (прототип) .