Устройство для определения координат центра светового пятна

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИС ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(01) .1. Ь,л. 6 061 1/О с присос,. ц 55 см зяявк. Гасударственный комите Совета 151 инистраа СССР по делан изоаретении И ОТКРО 1 НД.09,75 Ьюллст ЦТ 51 ОЦИСЯНИЯ Опу 0;5 цковацо Дата оцуолик 3 1 72) Авторы 13 0 О 1 с т с ц5 Ч, Жаворонков, В. Н. Ляпенк Московский институт электр(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЦЕНТРА СВЕТОВОГО ПЯТНА1Изобретение относится к Области автоматики и вычислительной техники и может найти применение в приборах для регистрации поло. жеция точечных источников излучения в оптц. ческом спектре, в частности источников однократных и редко повторяющихся Вспьпцск излучения.Устройства для определения положсцця точечных источников излучения известны, на. пример датчик положения луча, входящий г, 10 состав устройства лазерного слежения. Это устройство содержит позиционно-чувствительный фотоприемник, подключенный к входам усилителя, б,чок пиковых детекторов, входы которого подсоединены к вы.ходам это го усилителя, причем входы управления блока пиковых детекторов соединены с выходами распределцтечя управляющих импульсов, связанного с выходами усилителя, а выходы блока пиковых детекторов - с входами сум мо-разцостцого устройства ц устроСтВа автоматической регулировки усиления (АРУ), подключенного к входам регулировки коэффициентов передачи каналов усилителя.Поскольку система АРУ замкнутого типа, 25 примененная в известном устройстве, имеет принципиальное запаздывание, то,положенце луча при низкой частоте повторения вспышек излучения определяется с динамсической погрешностью, возрастающей при уменьшении ястоты Всцыцск. П 1 ц Однократных Вспзикях получения датчик с устройством АРУ замкнутого тица Оказывается неработоспособным из.за перегрузки усилителя сигналом, уровен кот 01 ОГО зяряцсс цецзВестсц. Кроае ТОГО, вследствие утсчкц зарядов конденсаторов в блоке пиковых лстскторов, запоминающих амплитуды выходных сигналов усилителя в пяузях кежду Вспышкямц излучения, Возццкяет ошибка вычисления коорлшат в суммо-разцостном устройстве, связанном с Вхолами блока пиковых детекторов, Эта погрешность Возрастает прц увеличении паузы между вспышками, я црц однократных сигналах устройство оказывается непригодным для длительного хранения координат свстового пятна.Цель цзобрсте ця - повышение быстролейСТВИ 51 УСТРОЦСТВЯ И СТЯОИЛЬЦОСТ ХРЯЦЕЦИ 5 координат пятна.Это достигается тем, что устройство содержит коммутатор мантисс, преобразователи напряжение - временной интервал, времен. цой интервал в к, кол в напряжен, разность порядков - частота, блок разности пор 5 лков, лва реверсцвцых ц сукмируОщцй счетчики, лва триггера знаков координат, два регистра хранения кодов координат, репСтр хранения кола суммы, операционные усилители, переменные резисторы и блок хранения порядков, Вход блока хранения порядков подключен квторому выходу четырехканального усилителя, выход через последовательно соединенные блок разности порядков и преобразователь разность порядков в частота в первому входу преобразователя Временной интервал - код, второй вход которого через последовательно соединенные коммутатор мантисс и преобразователь напряжение - временР 1 ой интервал соединен с выходом блока пиковых детекторов, а выход - со счетными входамн су)Мирующсго и ревсрсивны.с счетчиков. Выход суммирующего счетчика подключен к входу регистра хранения кода суммы, выходы реверсивиых счетчиков через соответствующие регистры хранения колов координат - соответственно к входам первого н второго преобразователей код - напряжение, а выходы этих преобразователей соответственно через первый и второй оперяциопн.е усисптели - к одноименным ги Гходам устройства. В контурах обратной связи операционных уснл)п слей включены переменныс резисторы, управляющие входы которых соединены с Выходом регистра хранения кода сум)11, я В 1 ходы старших разрядов реверсивных счетчиков через первый и второй триггеры знаков координат - соответственно с уираляющнмн входами регистров хранения кодов координат и третьим и четвертым выходами устройства, Входы синхронизации блока разности порядков, коммутатора мантисс, преобразователя напряжение - временной интервал, упомянутых счетчиков и регистров подключены к Выходу распределителя управляющих импульсов.На фиг, 1 представлены блок-схемы устройства; на фнг. 2 - припциппыльныя схсмы нрс- ООРЯЗОВЯТЕ;1 Ей РЯЗНОСТЬ ПОР 5 ДКОВ -- ЧЯСТОТЯ И временной интервал - код,УСТройС ВО 1)ИГ. 1) СодС 1 рЖНТ 6 ЛОЕСсгс)- 11) ВСТИТСЛ ЬН 1 Х ЭЛСМСНТО, Но,сС,1 О 1 С 11 Н ЫК ВхО;с 1 м с 1 стырс.х(ссИс)л.ПОГО н;п(т(х 15 2, 11 ср ГРУППЯ ВьхОДОВ сотОРОГО сосдинсны с хо. ,сс 1 М 010 ЕЯ 3 ИКОВЫХ ДСТСКТОро, я Торс(я Гр)спим( ВыхО(ОВ - с Вхоями 0)101(с 4 хрынсни 5 пор)1 лко. Выхо;сы Олок 2ПО,1 с;пос(сны 1 с колям коммутатора 5 мантисс, ыхо;( которого СО(. (НСН С ВХО;ОМ НРСООР с(30 с 1 ТС. и 6 Н сн 1 Р 51- жение - - временной интервал, подсоединенного к Входу нр(.ооря)0 атсл 5 7 Врс)(енной нн. терал - код. Между выходами блока 4 хране- НИЯ НОР 51 ДКОВ и ВТОРЫМ ВХОДОМ ПРСООРс(30 с 1- ТСХя 7 Г)К;1 Юс(СНЫ ПОСЛ(,(ОВ 21 СЛЬНО О,ОК 8 рс 3- посп ПОРЯ;1 ИОВ н ПРсобРс)ЗОВст(.,ь 9 Рс(зн;)(ть ПОРЯ,сСОБ -- сСТО Я. Вэ 1 ХОД ПР(,06 Р с 30 с 1 ТС.151 ( нодключсн к счсп(ым Вхс),сым рсс)снных СЧСТЧНКОВ 10 Н 11 И Суммирувщс(.О СсС 1(П- кы 12. Выходы счетчиков 10, 11 н 12 сосни(:сны с холан рсГнстп 08 1 и 14 в(ранения сОДОВ еоордннс 1 т н рсГ 11 стря 15 хрынснн 51 ко;сс( суымы,Рс 1(;су с 1 ярн 1 ими р 23 р 51,(2)1 н сс 10 ИИОВ 10 1 11 И ХОЛс(МИ праВЛСНИЯ рСПСТрй 13 И 14 Бк;Ючспь ТриГср 1 16 н 1( знакОВ кООр,и; Ят, Выходы регистров 13 и 14 сязыны с Вц)лямн преобразоатслей 18 н 19 код - напряжен(с, НОДЕЛ 10(Н Н Ь(Х К ХО,(с М ОНСРсс(Ц(10 НП Ь Х ХСИЛ Н 5 10 20 30 35 40 45 50 55 60 (сЗ тслсй 20 и 21, используемых для нормирования координат. В )соптурах обратной связи усилителей 20 и 21 включены переменные резисторы 22 и 23, соединенные цснямн рсгулированпя с Выходами регистра 15. Входы синхронизации бло(са 3 ни(совых дете)стОБОВ, 0)1- мутатора 5, преобразователя 6, блока 8 разности порядков, счетчиков 10, 11, 12 н регистров 13, 14 и 15 соединены с ыхоламп распределителя 24 управляющих и)Пул(,сов.Преобразователь разность порядков -- частота прслставляст собой гснсратор 25 им.нульсо, подключенный к входу делителя частоты. Делитель частоп юстросн ня триперах 26 - 29 (фиг. 2), сязанных с 1 срвыми Входам)1 гснтилсй 3033, к торым ходам КОТОРЫХ НОДКЛ 10 ЧСНЬ ВЬ 1 ХОЛЫ ОЛОКЯ с Р 23 НО сти порядков. Выходы ьснтнлсн 30 - 33 объс,пнсны на входах вентиля 34. Преобразователи 35, 36 н 37 разность порядков - частота лля трех других каналов усиления аналогичны первому.Преобразователь временной интервал - кодВь(полиси в виде вентилей 38 - 14, к первым Входам которых подключены выходы преобразователя 9 (фиг. 1 и 2), а к вторым - выход нрсобразоватсля 6 напряжснисрс) сннои иптсрыл. Выходы вентилей 38 - -41 ооьслинс.ны на входах вентиля 42.Устройство для опрсделс (ия координат центра светового пятна ряоотыст слслуОщи) с) бр азо м.В момс)п Вспышки светоого импульса на БыхОЛях 6 ока 1 БОЗ 1 ик 210 ОД 1 ОВременнО е. тырс импульса, амплитуды которых пропорциональны освещенным площылкям соотстствующих светочувствительных элсмснто блока 1. Указанные импульсы поступают на 1)холы каналов усилителя 2, На выходах усили- ТС.Я П 05 БЛЯ 10 ТС 51 УСИЛСННЫС ИМНХЛЬСЫ, сМИЛИ. ТУДЫ КО ГОРЬХ .,10 КНО С 1 ИТЯТЬ )1 сНТИССОй СИ. НЯ.Я, Я ОМСС) КЯСКЯДс ОПРЕДСЛ(.:ИОГО 1(с 1112 Лс с наибольшим неискаженным ыходным импульсом - поряд(,о .1 сигналы.1 мплТуд 1 импульсов ьремснно заноминаютс 51 В блОкс 3 пР(койых лс.тсстОрОВ, 2 зн 2 чс. ния (юрядко - -В блоке 4 хра)(ения порядков. Зпас(ЕНР)Я ПОРЯДКОВ СРЫРННБЯЮтСЯ Мсжд СО 6 ой н Вьн)ирается наибольшее нз них, я В алло ЕС 8 ВЬ 11 ИСЛ я ЮТС 51 р с)31 ОСТ 1 )(с жду 11 с 1 ИОЛ Ь НИМ П ГС 1(У 1 ЦР)М 11 зиас(ссНИЯМ 1 ПОРЯДСОВ.ПО(.сс Запоминания ма)ггисс В блОке 3 пи коьых лстскторов и) распредслитсля 24 импульсов ны хол управления нрсобрязоатсля 6 поступают последовательно четырс пилообразных импульса, которые поочерсдно сраниваются с напряжениями, имеющимися на ыхоле коммутатора 5. В результате сравнешя на Выходе преобразователя 6 возникает нослслоатсльпость нз чстырсх импульсов одинаковой амплитуды, причем длительность Т каждого из них прснюрционыльна соответствующему значению напряжения. В нреобразоватслс 7 с помощью вентилей 38- - 41 выполи 51(.ТС 51 3 я но, Псни С П 11 ТС 1)ЯЛОВ Г и ММЛ Ьс с)1 Иности порядков и преобразователь разность порядков - частота подключен к первому входу преобразователя времешой шьтервал - код, второй вход которого через последовательно соединенные коммутатор ма ггисс и преобразователь иапряхкецис - кременной интервал под. ключси к выходу блока пиковых дететоров, выход сосдицси со счетными входами суммирующего и реверсивцых счетчиков, выход суммирующего счетчика подключен к входу регистра храпения кода суммы, выходы реверсивных счетчиков через соответствующие регистры храпения кодов коордицат соединены соответствснцо с входами первого и второго преобразователей код - напрякепие, выходы которых соответственно через первый и второй операционные усилители подл ючеи ы к одноименным выхода м устройства, и контурах обратной связи операци. оиных усилителей включены переменные резисторы, управляющие входы которых соединены с вь ходом регистра хрансция кода суммы, выходы старших разрядов реверсивиых счетчиков через псрвьш и второй триггеры знаков координат соединены соответственно с управляющими входами регистров храцеиия кодов оордииат и третьим и четвертым выходами устройства, входы синхроцизации блока раз. ности порядков, коммутатора мантисс, преобразователя напряжение - временной интервал, упомянутых счетчиков и регистров подключены выходу распределителя управляющих импульсов,,. -- 1-г I Составитель А. Жерено Редант Корректор Р, Юснп Техред Н. Кукли узов каз 200 Изд, Уа 1941арственного комитето делам изобретенийМосква, Ж, Рау Тираж 679 а Совета Министров и открытий гская нан т 45ПодписноеСР ЦНИИПИ Гос 130 бл. тпп. Е омского управления издатсльств, полиграфии и книжной торговли