Фотоэлектрический преобразователь перемещения Советский патент 1986 года по МПК H03M1/24 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для измерения линейных или угловых перемещений преимущественно в системах с аналоговым представлением информации.

Целью изобретения является повышение надежности преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь состоит из подвижного элемента 1 (на чертеже показан активный отражающий участок), светодиода 2, ограничителя 3 тока, вьтолненного на резисторе, коммутатора 4, измерительного прибора 5, источника 6 питания и одновибрато- ра 7.Преобразователь работает следующим образом.

На вход управления одновибратора 7 подается сигнал Измерение, по приходу которого он выдает импульс, включающий коммутатор 4 таким образом, что на вход .светодиода 2 подается напряжение от источника 6 питания напряжения, которое зажигает светодиод 2. Он излучает световой HMnyj|bc, длительность которого равна длительности импульса с выхода одновибратора 7, и освещает им активный участок элемента 1. В качестве отражающей поверхности активного участка элемента 1 может быть использовано люминофорное покрытие, обеспечивающее задержку передачи светового импульса от светодиода и . обратно на время, необходимое для его регистрации светодиодом 2 в режиме его работы на прием светового импульса t

Задним фронтом импульс с одновибратора 7 переключает коммутатор 4 таким образом, что напряжением с источника 6 питания светодиод 2 запирается и работает на прием отраженного от отражающей поверхности элемента 1 импульса света. В этом случае светодиод 2 работает как фотодиод, внутреннее сопротивление которого определяется величиной силы света, попавшего на него с отражающей поверхности элемента 1. Величина силы света зависит от расстояния светодиода 2 до отражающей поверхности, что определяется его перемещением в данный момент, а следовательно, падение напряжения на

15178

светодиоде 2, зависящее от его внутреннего сопротивления j определяет перемещение элемента 1. Это падение напряжения измеряется измерительным

5 прибором 5, который выдает информацию в аналоговой форме о величине перемещения элемента 1.

В случае использования в качестве элемента 1 однодорожечной кодовой

10 шкалы с чередующимися активнъ1ми и пассивными отражающими участками при измерении величины перемещения элемента 1 в направлении, перпендикулярном направлению светового импуль15 са, необходимо, чтобы частота сигнала Измерение, подаваемого на вход одновибратора 7, и скорость перемещения элемента 1 были согласованы. Б противном случае возмож20 ны ситуации, когда преобразователь будет формировать на входе измерительного прибора 5 ложную информацию о величине перемещения ввиду пропуска отдельных отражающих участков, 25 Для надежной работы преобразователя необходимо, чтобы частота сигналов Измерение была во много раз вьщ1е, чем частота прохождения активных отражающих участков элемента 1 мимо

30 светодиода 2.

В случае использования в качестве кодового элемента 1 комбинаторных кодовых шкал используется несколько

35 светодиодов 2, расположенных вдоль дорожки, состоящей из активных и пассивных отражающих участков. В этом случае о величине перемещения элемента 1 можно судить по комбина40 ций сигналов на выходе измерительного прибора 5.

В случае использования в качестве элемента 1 кодовой шкалы, вьтол- ненной, например, в коде Грея, све45 тодиоды 2 устанавливаются каждый на своей кодовой дорожке, выполненной из активных и пассивных отражающих участков. Величина перемещения элемента 1 определяется по комбинации

50 сигналов на выходе измерительного прибора 5.

При использовании кодовых шкал измерительный прибор 5 должен быть многоканальным для регистрации воз- 55 можных комбинаций сигналов на выходе светодиодов 2. При этом число каналов должно быть равно числу све- тоднодов 2.

Формула из-обретения

Фотоэлектрический преобразователь перемещения, содержащий подвижный элемент с активньми и пассивными от- ражакш;ими участками, источник питания, излучатель и оптически с ним соединенный через подвижный элемент фотоприемннк, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения надежности преобразователя, в него введены ограничитель тока, коммутатор, измерительный прибор и одновиб- ратор, а излучатель и фотоприемник

выполнены на светодиоде, катод которого соединен с первым входом измери тельного прибора и первым выводом источника питани1ч, а анод соединен с вторым входом измерительного прибора и первым выводом ограничителя тока, второй вывод которого соединен с выходом коммутатора, второй и третий выходы источника питания соединены с первым и вторым входами коммутатора, выход одновибратора соединен с третьим входом коммутатора и третьим входом измерительного прибора.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах с аналоговым представлением информации. Преобразователь позволяет повысить надежность за счет снижения энергопот ребления. Преобразователь содержит кодовый злемент, светодиод, ограничитель тока, коммутатор, измерительный прибор, источник питания, одно- вибратор. При перемещении кодового элемента отраженный от его активных участков свет, сформированный свето- диодом, поступает на него. Так как в момент поступления отраженного света светодиод работает в режиме фотодиода, то его сопротивление меняется и на выходе формируется сигнал, пропорциональный величине перемещения кодового элемента. Этот сигнал регистрируется измерительным прибором. 1 ил. (Л to ел 00

Редактор М. Келемеш

Заказ 912/60 Тираж 818 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Ю. Котов

Техред М.Надь Корректор А. Обручар