Оптоэлектронное множительное устройство

ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциапистическмкРеспублик(23) Приоритет дф делам нэооретенкй и открытнйОпубликовано 15,07. 82. Бюллетень ЛЪ 26 Дата опубликования описания 15.07. 82(72) Авторы изобретения А.Б.Лукашенок, А.С.Косенко и Ю.И;Кото вскии1 5ров Щдаййййдй жский Краснознаменный инс авиации им. Ленинског тут инж комсомо Заявитель(511) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к аналого" вым электромеханическим вы числительным устройствам, предназначенным для синхронного умножения произвольных электрических сигналов, заданных,5 например, в виде напряжения, на синусно-косинусные функции первой и второй гармоники и может использоваться в аппаратуре гармоническогоанализа, в частности, во внутримодель;, ной ее разновидности для экспвриментальных исследований нестационар-. ных аэродинамических характеристик моделей летательных аппаратов активным методом, 15Известно множительное устройство, выполняющее умножение электрических сигналов на гармонические функции,содержащее модулируоций блок, выполненный в виде цилиндрического корпу- го са, внутри которого на оси вращения установлен прозрачный модулирующий диск с концентрично расположенными на нем непрозрачными шаблонами непре рывных гармонических зависимостей,Госветители, установленные вдоль окружности под углом Я 2 один относительно другого и оптически связанные через прозрачный модулирующий диск с соответствующими преобразующими блоками, 1 роторезисторы которых включены в смежные плечи соединенных попарно общей диагональю перемно. жающих дифференциальных фоФорезистор" ных мостов, одна диагональ которых является соответствующим сигнальным входом устройства., а другие диагонали являются соответственно синус- ными и косинусными выходами устройства Г 13.Недостатком этого устройства является неприспособленность его для одновременного умножения на синус- но-косинусные функции первой и второй гармоники. Принятие же для этого специальных мер в виде механичес" кого редуцирования вращаоцихся элементов приводит к существенным по3 937грешностям из-за фазового рассогласования гармонических функций.Наиболее близким по техническомурешению к предложенному является оптоэлектронное множительное устройство , содержащее соединенные по мостовой схеме первый и второй фоторезисторы и первый и второй регулируемые излучатели, объединенныевыводы первого фоторезистора и перво ого регулируемого излучателя и объединенные выводы второго фоторезистораи второго регулируемого излучателяявляются, первым выходом устройствасоединенные по мостовой схеме третий и четвертый фоторезисторы и третий и четвертый регулируемые излучатели, объединенные выводы третьегофоторезистора и третьего регулируемого излучателя и объединенные выво 20ды четвертого фоторезистора и четвер.того регулируемого излучателя являют ся вторым выходом устрой ст ва, источник напряжения - сомножитель,первый и второй выходы которого под 25ключены соответственно к объединенным выводам первого и второго фоторезисторов и первого и второго регулируемых излучателей, третий и четвертый выходы источника напряжениясомножителя присоединены соответзоственно к объединенным выводам третьего и четвертого фоторезисторов итретьего и четвертого регулируемыхизлучателей, соединенные по мостовой схеме пятый и шестой фоторезисторы и первый и второй токоограничительные резисторы, объединенныевыводы пятого фоторезистора и первого токоограничительного резистора и объединенные выводы шестого фоторезистора и второго токоограничительного резистора подключены к соответствующим входам сумматора, первый и второй выходы которого являют" ся третьим выхЬдом устройства, соединенные по мостовой схеме седьмой и восьмой фоторезисторы и третий и четвертый токоограничительные резисторы, объединенные выводы седьмого фоторезистора и третьего токо ограничительного резистора и объеди" ненные выводы восьмого фоторезисто" . ра и четвертого токоограничительного резистора являются четвертым выходом устройства, пятый и шестой вы" 55 ходы источника напряжения - сомножителя через делитель напряжения под.кпючены к дополнительным входам сум 52 фматора, источник напряжения, первыйи второй выходы которого присоединенысоответственно к объединенным выводам пятого и шестого фоторезисторови первого и второго токоограничительных резисторов, третий и четвертыйвыходы источника напряжения подключены соответственно к объединеннымвыводам седьмого и восьмого фоторезисторов и третьего и четвертого токоограничительных резисторов, источникпостоянного излучения, модуляторизлучения, выполненный в виде двухцилиндров, образующие которых являются входной осью устройства, причем первый цилиндр повернут вокругвходной оси устройства на угол 90относительно второго цилиндра, источник постоянного излучения оптически сопряжен через первый цилиндрмодулятора излучения с первым и вторым фоторезисторами, а через второй цилиндр модулятора излученияоптически сопряжен с третьим и четвертым фоторезисторами, первый, вто-,рой, третий и четвертый регулируемыеизлучатели оптически сопряжены черезвторой цилиндр модулятора излученияс пятым, шестым, седьмым и восьмымфоторезисторами 2.Недостатками устройства являютсяпогрешности из-за искажений в законах модуляции световых потоков, падаоцих на светочувствительные площадки фоторезисторов мостов канала второй гармоники по причине подверженности излучателей мостов канала первой гармоники вибрациям, присущимдинамической механической частисветооптического преобразователя,параэитного взаимовлияния световыхтрактов по причине сравнительнобольшого расстояния между этими излучателями и соответствующими фоторезисторами, расположенными по разные стороны светооптического преобразователя, что требует для своегоуменьшения принятия соответствующихмер в виде введения специальной ячеистой светонепроницаемой ширмы, аэто, в итоге, приводит к усложнению конструкцииЦель изобретения - повышение точности работы устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в оптоэлектронном множительном устройстве, содержащем осветительный блок, механический эксцентриковый модулятор света, которыйНа чертеже представлена электри" ческая схема, устройства.Устройство состоит из оптико-мечханической. и электрическои частеи. Оптико-механическая часть включает приводной .вал 1, механический эксцентриковый модулятор света 2 на основе 55 установлен между осветительным блоком и фоточувствительным блоком, пер.вая пара фоторезисторов котороговключена в смежные плечи первогомножительного моста, одна диагональ 5которого соединена с источником входного сигнала, а другая диагональявляется первым выходом устройства,вторая .пара фоторезисторов фоточувствительного блока включена в смежные плечи второго множительного моста, одна диагональ которого соединена с источником входного сигнала,а другая диагональ является вторымвыходом устройства, третья пара фоторезисторов фоточувствительного блока включена в смежные плечи третьего множительного моста, в другиесмежные плечи которого включены первый и второй балансировочные резисторы, одна диагональ третьего множительного моста соединена с источником стабилизированного напряжения,а другая диагональ является третьимвыходом устройства, четвертая пара 25фоторезисторов фоточувствительногоблока включена в смежные плечи четвертого множительного моста, в другие смежные плечи которого включенытретий и четвертый балансировочные зорезисторы, одна диагональ четвертого множительного моста соединенас источником стабилизированного напряжения, а другая диагональ - соединена с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами аттенюатора,входы которого подключены к источнику входного сигнала, а выход сумматора является четвертым выходом уст 40ройства, фоточувствительный блок содержит четыре электрооптических светофильтра, выполненных в виде жидкокристаллических ячеек, которые вклю"чены соответственно в другие смеж 45ные плечи первого и,второго множительных мостов, причем электрооптические светофильтры установлены между механическим модулятором света. исоответствующими фоторезисторами тре 50тьего и четвертого множительных мостов,2 6двух цилиндрических эксцентриков 3,установленных на валу 1, сдвинутыхотносительно друг друга на угол 90оосветительный блок 4, фоточувствительный блок 5 на фоторезисторах 6 ичетыре электрооптических светофильтра (жидкокристаллические ячейки) 7.Электрооптические светофильтры 7представляют собой светомодулирующие устройства, основанные на способности некоторых прозрачных веществизменять под действием электрического поля (сигнала) свою оптическуюплотность.Все элементы оптико-механическойчасти. устройства заключены в общийсветонепроницаемый корпус 8. Ос"ветительный блок 4 предназначен длясоздания равномерного параллельного светового потока.Диаметры. эксцентриков 3 равны высоте светочувствительных площадокфоторезисторов 6, расположенных в одной плоскости.Электрическая часть устройства со"держит четыре одинарных (четырехплечих) моста 9-12, среди которых 9 и10 относятся к каналу первой гармоники (и 1) и имеют в плечах соответственно четыре фоторезистора 6, че"тыре электрооптических светофильтра7, а 11 и 12 относятся к каналу второй гармоники (п=2) Ч имеют в плечах четыре фоторезистора и четырепостоянных балансировочных 13 резистора, источник 14 входного сигнала 0(С), аттенюатор 15, сумматор 16,источник стабилизированного напряжения 17 и выходы устройства 18-21,расположенные на панели 22. Входные диагонали мостов 9 и 10 вместес входом аттенюатора 15 подключенык выходам источника 14, а входныедиагонали мостов 11 и 12 - к выходамисточника 17. Выходные диагонали мостов 9-11 и выход 21 сумматора 16 соединены с клеммами панели 22. Выходнаядйагональ моста 12 связана с однимиз входов сумматора 16, второйвход которого подключен к выходу аттенюатора 15.Устройство работает следующим образом,При вращении вала 1 с угловойскоростью Ю эксцентрики 3 модулируют световые потоки, падающие отисточника света 4 на светочувствительные площадки фоторезисторов 6и по законам синуса и косинуса пер10 943752 9блок, механический эксцентриковый модулятор света, который установлен между осветительным блоком и фоточув- ствительным блоком, первая пара фоторезисторов которого включена в 5 смежные плечи первого множительного моста, одна диагональ которого соединена с источником входного сигнала, а другая диагональ является первым выходом устройства, вторая 1 О пара фоторезисторов фоточувствительного блока включена в смежные плечи второго множительного моста, одна диагональ которого соединена с источником входного сигнала, 1 з а другая диагональ является вторым входом устройства, третья пара фоторезисторов фоточувствительного блока включена в смежные плечитретьего множительного моста, в дру- щ гие смежные плечи которого включены первый и второй балансировочные резисторы, одна диагональ третьего множительного моста соединена с источником стабилизированного напряжения, а другая диагональ является третьим выходом устройства, четвертая пара фоторезисторов фоточувствительного блока включена в смежные цлечи четвертого множительного моста, в другие смежные плечи которого включены третий и четвертый балансировочные резисторы, одна диагональчетвертого множительного моста соединена с источником стабилизированного напряжения, а другая диагональсоединена с первой группой входовсумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами аттенюатора, входы которого подключены кисточнику входного аигнала, а выходсумматора является четвертым выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства,фоточувствительный блок содержитчетыре электрооптических светофиль"тра, выполненных в виде жидкокристаллических ячеек, которые включенысоответственно в другие смежюе пле.чи первого и второго множительныхмостов, причем электрооптическиесветофильтры установлены между механическим модулятором света и соответствующими фоторезисторами третьего и четвертого множительных мостов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 601717, кл. О 06 С 9/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ю 2751887/24кл. 6 06 О 7/16, 1979 .(прототип).943752 Составитель Ю.Козловеселовская Техред А, Ач , Корректор М.Шароши Редакт ака П Патен Филиа л. П Уж ная,Тираж 731 ВНИИПИ Государственного по делам избретений и 113035, Москва, Ж. РаПодписноомитета СССРткрытийская наб д. 4/5