Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК РЕ Ия БРАЗОной мсхаИ. Дорожк ельство СССРМ 1/24, 1984.ельство СССРМ 1/30, Н 03 М 1/4 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕО ВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования перемещения в код при аналого-цифровом преобразовании информации, Целью изобретения является повышение надежности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий последовательно расположен1624690 ные источник 1 излучения, щелевую диафрагму 3, фотоприемники 4 и 5, суммирующий усилитель 4, усилитель 8, резисторный делитель 10, компараторы 13 и дешифратор 14, дополнительно введены фотоприемник 6, вычитатель 9, опорный резистор 12 и кодированный элемент 2, располагающийся между источником 1 излучения и щелевой диафрагмой 3, Фотоприемники 4 и 5 формируют периодически изменяющиеся противофазные сигналы, а фотоприемник 6 работает в темновом режиме. Противофазные сигналы суммиИзобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может быть использовано для преобразования перемещения в код при аналого-цифровомпреобразовании информации, 5Цель изобретения - повышение надежности преобразователя,На фиг. 1 показана структура фотоэлектрического преобразователя перемещенияв код; на фиг, 2 - пример построения дешифратора,Фотоэлектрический преобразовательперемещения в код содержит последовательно расположенные источник 1 излуче. ния, кодированный элемент 2 (показана 15только кодовая дорожка младшего разряда),щелевую диафрагму 3, фотоприемники 4, 5и 6, суммирующий усилитель 7, усилитель 8,вычитатель 9, резисторный делитель 10 напряжения, содержащий последовательно 20соединенные переменные резисторы 11, задатчик напряжения смещения, выполненн ый на опорном резисторе 12,одноименные компараторы 13, дешифратор14, который содержит элементы ИСКЛ ЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 - 18,При изменении внешних условий, например температуры, колебания значений темнового тока фотоприемников 4, 5 и 6 могутбыть довольно значительными, .Сумма напряжения фотоприемников 4 и 5, обозначенных соответственно 01 и Ог, делится напропорциональные перемещению части резисторным делителем 10 напряжения безучета темновых токов, а уровни квантования 35определяются не относительно шины обще го потенциала, а относительно напряжения,определяемого темновым током Ь фотоприемника 6, Напряжение)-го уровня квантования определяется выражением 40О = (О 1+ О 2 - 2 От) К + От, 1)где ф - напряжение)-го уровня квантования, соСтавляющего к)-ю часть от суммыпротивофазных напряжений О 1 и О 2,руются на суммирующем усилителе 4, а на вычитателе 9 из суммы вычитается значение темнового потенциала, Полученная разность подается на один вход резисторного делителя 10, на другой вход которого поступает напряжение, формируемое усилителем 8 с выхода фотоприемника 6. Резисторный делитель 10 формирует пороговые сигналы, пропорциональные перемещению с учетом дестабилизирующих факторов, а на компараторах 13 и дешифраторе 14 выделяется двоичный код. 2 ил,От = троп,где- ток фотоприемника 6, работающего в темновом режиме;В - величина опорного резистора 12, Противофазные напряжения фотоприемников 4 и 5 обеспечиваемые расположением щелей в щелевой диафрагме 3, суммируются на суммирующем усилителе 7, а на вычитателе 9 из суммы вычитается От, Это напряжение подается на один из входов резисторного делителя 10. На другой вход резисторного делителя 10 подается напряжение От с опорного резистора 12. На опорном резисторе 12 формируется значение От, стабилизированное выходом усилителя 8, которое смещает уровни квантования. На компараторах 13 производится сравнение напряжений, выбранных квантованных уровней с напряжением фотоприемника 4. Пороги срабатывания компараторов 13 таким образом изменяются пропорционально изменению амплитуды сигналов фотоприемников 4 и 5 и их темнового тока фотоприемников, На дешифраторе 14 производится формирование двоичного кода, который поступает на выход преобразователя.Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код работает следующим образом.Кодированный элемент 2, освещенный источником 1 излучения, перемещается относительно щелевой диафрагмы 3, на фотоприемнике 4 и фотоприемнике 5 формируются противофазные периодически изменяющиеся сигналы О и Ог, сумма которых представляется напряжением постоянной величины на выходе суммирующего усилителя 7, На входах резисторного делителя 10 разность потенциалов составляет величину О 1+ О 2 - 2 От, так как на один его вход подается напряжение О 1+ О 2- От с вычитателя 9, а на другой - О с опорного резистора 12, стабилизируемое выходом усилителя 8. Это напряжение делится в соответствии с уровнями квантования на час 1624690ти, определяемые коэффициентами К,. На 45 выходе компараторов 13 напряжения порогов срабатывания поступают с учетом величины 0 с опорного резистора 12. На компараторах 13 производится выделение квантованных уровней из напряжения фо топриемника 4, а с выхода. дешифра:гора 14 производится сьем выходного кода.При изменении амплитуды противофазных сигналов соответственно изменяется сумма напряжений на выходе суммирующе го усилителя 7 и величина порогов срабатывания компараторов 13.При изменении темнового тока соответственно изменяется напряжение От на выходе усилителя 8 и на входе вычитателя 9, опорном резисторе 12, что приводит к соответствующему изменению порогов срабатывания компараторов 13.Таким образом, величина порогов срабатывания компараторов 13 изменяется 5 при изменении внешних воздействий пропорционально изменению параметров напряжения,01, а переключение компараторов 13 зависит только от величины перемещения кодированного элемента 10 2, что обеспечивает надежность работы преобразователя. формула изобретенияФотоэлектрический преобразователь 15 перемещения в код, содержащий усилитель, последовательно расположенные источник излучения, диафрагму со щелью, первый и второй фотоприемники, выходы которых соединены с входами суммирующего усилите ля, реэисторный делитель напряжения,выходы которого соединены с первыми вхо- ., дами одноименных компараторов. вторые входы которых объединены, а выходы соединены с входами дешифратора, выходы которого являются выходами преоЬраэователя, о т л и ч а ю щ,и й с я тем, чюа, а цевью повышения надежнооти преобразователя, в него введены вычитатель, третий фотоприемник, эадатчик напряжения смещения и кодированный элемент, выполненный в виде чередующихся одинаковых по величине прозрачных и непрозрачных участков, а в диафрагме выполнена вторая щель, ширина щелей равна ширине участка кодированного элемента, а расстояние между одноименными сторонами щелей равно нечетному числу участков кодированного элемента, установленного между источником излучения и диафрагмой, третий фотоприемник расположен между щелями диафрагмы, первый и второй фотоприемники расположены против щелей диафрагмы и оптически связаны через диафрагму и кодированный элемент с источником излучения, выход третьего фотоприемника соединен с входом усилителя, выход которого соединен с первым выводом эадатчика напряжения смещения, первым входом резисторного делит.ля и первым входом вычитателя, выход которого соединен с вторым входом резисторного делителя, выход суммирующего усилителя соединен с вторым входом вычитателя, выход первого фотоприемника соединен с вторым входом одного иэ компараторов, второй вывод эадатчика напряжения смещения соединен с шиной общего потенциала.1624690 оставитель Е. Бударина хред М.Моргентал Корректор А, Долин едактор Т, Лазоренк Заказ 202 Тираж ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., 4/5 Производстве омбинат "Патент"г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 ательс