Оптико-электронное устройство пространственного позиционирования

2) Авторы изобретен В.А. рызгалов и И.А.Велик 7 ) Заявите енинградский институт точной меха( 54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯся к измери" т быть исполь ого пространания различных заданной в прозовой плоскоение относи хнике и мож бесконтакт Изобретельной т зовано дственног ма сч и ионир ектованств тносительно отсчетной б и, а также йным перем,принима носитель положен строистваустроист ля управления прямолиением различного тийа машин.Известно устройство пространственного позиционирования, состоящее из управляющего пункта и приемной системы. Приемная система включаетпять фотоприемников. Управляющий . пункт представляет собой прожектор, в котором осветительная лампа.вращается эксцентрично по отношению к оптической оси объекта. Таким образом, образуемый прожектором луч также вращается, описывая в пространстве коническую поверхность. Ось этого конуса ется за эталонную прямую, от но которой регистрируется ие центра симметрии приумной системы, включающей пять фотоприемников 11 .Недостатком устройства являютсялые функциональные воэможности зает узкой зоны регистрации с его помощью сложности схемы и наличия большого количества фотоприемников.Наиболее близким к предлагаемому является оптико-электронное устройство для пространственного позиционирования, содержащее источник светового излучения, оптический блок, ,связанный с ним, генератор противофазныхимпульсов, подключенный к источнику светового излучения, фотоприемник, связываемый с контролируемым объектом и схему обработки информационного сигнала, выполненную в виде соединенных последовательно широкополосного предварительного усилителя избирательного усиления и синхронного детектора 21.Недостатком известного у является то, что на выходе91698 ва величина сигнала рассогласования зависит от расстояния между прожектором и фотоприемникомкоэффициента пропускания тракта между прожектором и Фотоприемником, следовательно, по уровню сигнала рассогласования нельзя судить о линейной величине, вызвавшего его смещения. Таким образом, устройство обладает малыми функциональнымн воэ можностями. 10Цель изобретения - расширение функциональных воэ можностей.Поставленная цель достигается тем, что оптико-электронное устройст-. во для.пространственного позициони" 15 рования, .содержащее источник светового излучения, оптический блок, свя-занный с ним, генератор противофазных импульсов, подключенный к источнику светового излучения, фотоприемник, р 0 связываемый с контролируемым объектом, и схему обработки информационного сигнала, выполненную в виде соединенных последовательно широкополос.ного предварительного усилителя, из- д 5 бирательного усилителя, синхронного детектора, оно снабжено генератором опорных синфаэных импульсов, вход и выходы которого соединены с выходами генератора противофазных импульсов, источник светового излучения выполнен в виде .двух светодиодов, а схема обработки информационного сигнала снабжена преобразователем опорного сигнала и соединенными по 35 следовательно пиковым детектором и управляемым делителем, вход которого соединен с фотоприемником, выход с широкополосным предварительным усилителем, а выход последнего подключен к пиковому детектору и преобразователю опорного сигнала. На фиг. 1 представлена блок-схема оптиЮо-электронного устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы сигна- ф 5 лов на соответствующих элементах схемы.Оптико-электронное устройство для пространственного позиционирования содержит источник светового из лучения, состоящий из двух светодиодов 1 и 2, оптический блок, состоящий из разделительной призмы 3, конденсоров 4 и 5 и объектива 6 генератор 7, противофазных импульсов, 55 генератор 8 синфазных импульсов, соединенный с последним и светодиодами 1 и 2 фотоприемник 9 и схему об 2 фработки информационного сигнала, выполненную в виде соединенных после-.довательно управляемого делителя10, широкополоеного предварительного усилителя 11, избирательного усилителя 12 .и синхронного детектора13, схема обработки информационногосигнала содержит также пиковый детектор 14, соединенный с управляемым делителем О и преобразователь15 опорного сигнала, выход которогосоединен с синхронным детектором13, а вход - с широкополосным предварительным усилителем 11 и пиковымдетектором 14.Устройство работает следующим образ ом.С выхода фотоприемника 9, которыйнаходится в пучке лучей источникасветового излучения, сигнал В фиг.2)через управляемый делитель 10 и широкополосный усилитель.11, одновременно поступает на избирательныйусилитель 12, пиковый детектор 14 ина преобразователь 15 опорных импульсов.Выделение опорного импульса сигнала из общего сигнала В осуществляется по амплитудному признаку, за1 того, что амплитуда импульсов опорногосигнала значительно превышает максимально возможную амплитуду сигналарассогласования,Для получения статической характеристики системы, независящей от дистанции работы, введена стабилизацияамплитудного значения опорных импульсов с помощью пикового детектора 14и управляемого делителя 10,Так как временное положение опорных импульсов синхронизировано с противофазным током питания светодиодов 1 и 2, а, следовательно, и с фазой информационной составляющей, содержащейся в сигнале В, то с помощью преобразователя 15 опорных импульсов и синхронного детектора 13 определяют направление регистрируемого смещения объекта, Это осуществляется следующим образом. Избирательный усилитель 12 выделяет первую гармонику частоты модуляции излучения светодиодов 1 и 2. Навыходе избирательного .усилителя 12 присутствует сумма взаимно ортогональных первых гармоник информационного и опорного сигналов 1 условие ортогоиальносги выполняется соответствующей фазировкой импульс916982 5ного синфазного тока Б фиг. 2) от генератора 8 синфазных импульсов (фиг, 2),.С помощью преобразователя 15 опорных импульсов добиваются ортогональ ,ности первой гармоники сигнала, подаваемого на опорньп вход синхронного детектора 13 к первой гармонике опорных импульсов, подаваемой сизбирательного усилителя 12 на 10 основной вход синхронного детектора 13.Для выполнения указанного усло" .вия ортогональности преобразователь 15 опорного сигнала содержит линию 1 задержки. Время задержки должно удовлетворять условию где 1 - время задержки; 20оп,ам длительность входных импуль"сов опорного сигнала.Выполнение условия ортогональности первой гармоники сигнала, подаваемого на опорный вход синхронного 25 детектора 15 и первой гармонике опорных импульсов, подаваемых с выхода избирательного усилителя. 12 на основной вход синхронного детектора 13 позволяет получить на выходе синхрон ного детектора 13 информацию о вели-, чине и знаке рассогласования, не за- висящую от уровня первой гармоники опорных импульсов.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить статическую характеристику, независящую от дистанции работы путем введения дополнительного генератора синфазных импульсов, связанного с источником светового, излучения и соответствующей обработки информационного сигнала. Оптико-электройное устройство для пространственного позиционирования, содержащее источник светового излучения, оптический блок, связанный с ним, генератор противофазных импульсов, подключенный к источни-ку светового.излучения, фотоприемник, связываемый с контролируемымобъектом, и схему обработки информационного сигнала, выполненную в виде соединенных последовательно широкополосного предварительного усилите" ля, избирательного усилителя и синхронного детектора, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено генератором опорных синфаэных импульсов, вход и выходы которого соединены свыходами генератора противофазных импульсов, источник светового излучения выполнен в виде двух светодиодов, а схема обработки информационного сигнала снабжена преобразователем опорного . сигнала и соединенными последовательно йиковым детектором и управляемым делителем, вход которого соединен с фотоприемником, выход - с широкополосным предварительным усилителем, а выход последнего подключен к пиковому детектору и преобразователю опорного сигнала. Источники информации,принятые .во внимание при экспертизе1. Е 1 есйгоп 1 с ТЬеодо 11 йе " "Зонг.Ьс 1 1 пэг." чо 1. 41, 1964, Р 52, Пуккерман СТ., Гридин А.С.Управление машинами при помощи оптическоголуча. М., "Машиностроение"1969, с. 43 (прототип),91 б 982 В Соста Техре исноСР д. 4/5 Патент", г, Ужгород, ул. Проектна едактор О.Сер аказ 1870 59 Тираж ВНИИПИ Госу по дела 113035, Моитель Е. Глаз кова М."Рейвес Корректор С. Шек 14 , Под арственного комитета С изобретений и открытий ва,. 1(-35, Раушская наб