Оптоэлектронный компаратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 166 8 А 1 06 Р 7/04,6 0 1)5 1 Й КОМИТЕТЯМ И ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕ ПО ИЗОБРЕТЕ ПРИ ГКНТ ССС РАТОР зовано в знавания щирение темопре- хмерном ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Устройство может быть исполдискретных САУ, системах распообразов. Цель изобретения - расфункциональных возможностей пуделения положения точки в тре ЕТЕ НИЯ, г.:;,;,щ пространстве относительно заданной поверхности в этом пространстве. Устройство содержит источник света 1, входной фокон 2, две управляемые 31, 32 и две неуправляемые 41, 42 линии задержки, два фокона 51, 52, два оптических переключателя 61, 62, дополнительную линию задержки 4 з и два фотоприемника 71, 72 оптический переключатель 8, двухкоординатный дискретный дефлектор 9 и е х и линий задержки 10, Устройство позволяет распознавать изображения двух классов, когда априорное признаковое пространство трехмерное,а поверхность в этом пространстве представляет собой решающую границу между двумя классами. 3 ил.Устройство относится к автоматике ивычислительной технике и может быть использовано в измерительно-преобразующих устройствах, системах управления ипринятия решений.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства путем определения положения точки втрехмерном пространстве (х, у, 2) относительно наперед заданной дискретной поверхности в этом пространстве щ=-.1(хь у 1).На фиг. 1 представлена структурнаясхема компаратора; на фиг. 2 - временныедиаграммы; на фиг. 3 - положение точки впространстве.Компаратор содержит источник света 1,входной Фокон 2, первую и вторую управляемые линии задержки 31 и 32, неуправляе,мые линии задержки 4 и 42,дополнительную линию задержки 4 э, первый и второй фоконы 51 и 52, оптическиепереключатели 61, 62 и 8, фотоприемники 71и 72, двухкоординатный дискретный дефлектор 9 и (вхп) неуправляемых линий задержки 10,Время задержки каждой (1, О-ой линииопределяется выражениемц 1 - К 21, (1 = 0,1,г,.,гп; ) -0,1,2.,п)где К - постоянная, ц - координата, задающая точку поверхности,Выход фотоприемника 71 является электрическим выходом "Меньше, равно" и подключен к управляющему входу переключателя 62,второй выход которого является оптическимвыходом "Меньше, равно".Выход фотоприемника 72 является электрическим выходом "Больше" и подключенк управляющему входу переключателя 61,второй выход которого является оптическимвыходом "Больше".Компаратор работает в двух режимах,Режим работы задается сигналом коммутации Оь поступающим на управляющийвход переключателя 8.При 0=0 устройство работает в режимесравнения чисел сравниваемого Оср и эталонного Оэт, поступающих соответственнона управляющие входы линий 31 и 32. Сравниваемое Оср и эталонное Оэт числа поступают соответственно на управляющиевходы канальных линий задержки 31 и 32,Время задержки каждой линии 3 и 32 становится пропорциональным своему числу,подаваемому на управляющий вход.Пусть ОерОт, например, ОсрОт. Временная диаграмма работы представленаиа фиг,2 а,При поступлении на вход источника 1света импульса управления иа его выходе формируется опорный оптический импульс1 о, длительностью г, который через входной фокон 2 одновременно поступает навходы всех канальных линий задержки Зь 415 (1=1, 2). Так как Оср Оэт, то время задержкиГЗ линии 31 меньше времени тз 2 линии задержки 32.Через время тз 1 на выходе линии 31формируется оптический сигнал 1 з 1, кото 10 рый проходя через фокон 51, переключатель61 по его первому выходу, достигает входафотоприемника 71, который формируетэлектрический потенциал выхода "Меньшеили равно О 7. Данный потенциал поступэ 15 ет на управляющий вход переключателя 62,запрещая тем самым формирование иа егопервом выходе оптического сигнала.С момента поступления на вход линии32 оптического импульса на выходе линии20 32 через время тз 2 Формируется оптическийсигнал 1 З 2, который через Фокон 52 и линию4 з поступает на вход переключателя 62, Поскольку иа его управляющий вход подан потенциал с выхода фотоприемника 71,переключатель 62 сформирует на втором выходе оптический сигнал "Меньше или равно" 162.С момента окончания импульса 1 О через1 в 2 станет равным нулю сигнал 1 з 1, однако навход фотоприемника 71 будет поступать сигнал с выхода линии 41 через фокон 51. переключатель 61 по первому выходу.С момента равенства нулю сигналао.сигнал 1 б 2 станет равным нулю через время35 Гз+ гзд, где т д - время задержки дополнительнойлинии 4 з, ачерез время тз+ тф, где, хф - время отпускания фотоприемника 71,станет равным нулю сигнал 071.Аналогичным образом устройство рабо 40 тает и дляслучая ОсрОэт. Диаграмма работы представлена на фиг, 2 б,Для того, чтобы для случая Оср=Оэт устройство работало по диаграмме фиг. 2, время задержки линии 4 э выбирается изусловияХзд Тф+Тп,где кф, гп - соответственно время срабатывания фотоприемника 71 и переключателя 62.Рассмотренная несимметричностьобуславливает необходимость строгого выбора параметров линий задержки Зь 41 (1-1, 2) и длительность опорного импульса 1 о, Параметры управляемой линии 3 (1=1, 2) выбираются таким образом, чтобы ее время задержки тэь соответствующее управляющему сигналу, равному единице определялось бы выражениемхз 2(хф+хп),(3) 25При 0=1 устройство работает в режиме определения положения точки (координаты которой задаются числами Ох, Оу, Оср (Ог а соответствующем трехмерном пространстве (х, у, к) относительно наперед заданной 30 дискретной поверхности в этом пространстве21 = 1 (хьу 1 ), 1=0,1,2в; )=0.1,2п.Каждая точка данной поверхности моделируется соответствующей линией задер жки, время задержки которой определяется по формуле где хф, т, и - время срабатывания фотоприемника и переключателя. В этом случае разность между временами задержки линии 31 для ее двух любых соседних состояний бу- детпо крайней мере не меньшей величины 2(хф+ хл), что обеспечит устойчивую работу устройства.Действительно, пусть хф+ хп=2, разрядность линий 3 (1=1, 2) равна 2. Выбирая хз 1=5 для управляющих сигналов 00, 01, 10, 11 времена задержки будут соотаетственно О, 5, 10, 15. Разность между двумя соседними состояниями равна 5, что не меньше 2 ( хф + хд ) = 4 .Длительность опорного импульса Ь выбирается из условияхц -хзмакс (2) где хзмакс - максимальное время задержки 31 (1=1, 2).Время задержки хауз неуправляемой линии 4 (1=1, 2) определяется неравенством:хикс хз хи. хц =К гц,где К - постоянная.Числа, определяющие координаты точки Ох, Оу, Оср (далее Оср=О) поступают соответственно на управляющие входы дефлектора и линии задержки 3. Числа Ох, Оу подготавливают к работе одну из.щхп линий задержки (1, Д-ую. Время задержки линии 31 становится пропорциональным числу Од,Пусть время задержки линии 31 хз 1х 11, Принцип работы устройства в этом случае ничем не отличается от работы в первом режиме для ОсрОэт, Различие состоит лишь в том, что оптический сигнал с выхода входного фокона 2 поступает не на вход управляемой линии 32, а на вход дефлектора 9 через переключатель 8 по его второму выходу. И далее, с (1. Д-го выхода дефлектора 9 через (1, 1)-ую линию задержки 10 оптический сигнал поступает на вход фокона 525 10 15 20 Диаграмма работы полностью соответствует представленной на фиг. 2 а, с той разницей, что 1 З 2=1- - выходной сигнал (1, 1)-ой линии задержки.Таким образом, при хз 1 х 1 фотоприемник 7 и переключатель 62 формируют соответственно электрический и оптический сигналы "Меньше, равно", свидетельствующие о том, что точка в пространстве (х, у, г) находится не выше заданной поверхности.Принцип работы устройства не отличается от работы устройства е первом режиме и для случая хэви х 1, Диаграмма работы соответствует представленной на фиг. 2 б, где Оз 2=0 тЧ. Для хз х 11 фотоприемник 72 и переключатель 61 формируют сигналы "Больше" свидетельствующие о том, что точка е пространстве (х, у, 2) находится выше заданной поверхности (фиг, 3).Формула изобретения Оптоэлектронный компаратор, содержащий два фотоприемника, источник света, входной фокон, две управляемые линии задержки, дее неуправляемые линии задержки, дополнительную линию задержки, деа оптических переключателя, причем выход источника света через входной фокон оптически связан с входами первой управляемой и неуправляемых линий задержки, выходы первых управляемой и неуправляемой линий задержки соединены соответственно с первым и вторым входами первого фокона, выход которого оптически соединен с первым входом первого переключателя, первый выход которого является оптическим выходом "Больше" устройства, а второй выход соединен через первый фотоприемник с управляющим входом второго переключателя и является электрическим выходом "Меньше, равно" устройства, выходы вторых управляемой и неуправляемой линий задержки подключены оптически соответственно к первому и второму входам второго фокона, выход которого через дополнительную линию задержки подключен к входу второго переключателя, первый выход которого является оптическим выходом "Меньше, равно" устройства, а второй выход через второй фотоприемник соединен с управляющим входом первого переключателя и является электрическим выходом "Больше" устройства, управляющие входы первой и второй управляемых линий задержки являются соответственно входами сравниваемого и эталонного чисел устройства, о т л и ч ею щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения положения точки в трехмерном пространстве (х, у, 2) относительно напередЗаказ 2523 Тираж 398 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 город, ул. Гагарина, 101 роиэводственно-издательский комбинат "Патент" заданной дискретной поверхности в этом пространстве, в него введены третий оптический переключатель, двухкоординатный дискретный дефлектор и (вхп) неуправляемых линий задержки, причем выход входного фокона оптически соединен с входом третьего переключателя, первый выход которого соединен с входом второй управляемой линии задержки, второй выход третьего переключателя соединен с входом дефлектора, каждый дискретный выход которого 5 соединен через соответствующую неуправляемую линию задержки с соответствующим входом второго фокона.