Модулятор потока излучения Советский патент 1987 года по МПК G02F1/03 

1 .1

Изобретение относится к электромеханическим устройствам прерывания потока излучения (видимого, инфракрасного диапазонов)и может быть использовано в следящих системах, сие темах измерения фотоэлектрических параметров приемников излучения,

Цель изобретения - повышение точности установки частот модуляции и расширение их диапазона..

На чертеже показана схема предлагаемого модулятора.

Модулятор потока излучения содержит двигатель 1 постоянного тока с закрепленным на его валу модулирующим диском 2 с прорезями, оптронный датчик 3 частоты модуляции, основной 4 и дополнительный 5 блоки сравнения, усилитель 6 обратной связи.

3074312

ние на двигателе 1 ., U, - напряжение блока 8 питания.

При вращении вала двигателя на выходе датчика 3 появляются импульсы - 5 текущего значения частоты модуляции F. Результат счета импульсов в интервале Т запоминается в регистре 11. Период Т формирования сигнала ошибки блока А выбирается для доста- /0 точно быстрой линеаризации характеристики (, 1) и компенсации отклонения частоты от заданной, вызванного, например, изменением температуры .

Разность кодов с выхода задатчика 15 7 и регистра 11 на выходе устройства 12 вычитания характеризует мгновенное значение ошибки в установке частоты. Разность после деления в делителе 13 поступает в накапливаюрегулятор 7 напряжения, блок 8 пита-, 20 щий сумматор 14, формирующий усредния, генератор 9 опорных часто г.

ненный код ошибки. На выходе ЦАП 16 блока 4 формируется управляющее напряжение, обеспечивающее соответстОсновной блок 4 сравнения содержит последовательно соединенные счетчик 10, регистр 11, вычитающее устройство 12, делитель 13, накапливаю- частоте F, пропорциональной коду в

блоке 17. Таким образом, в блоке сравнения 4 осуществляется линеаривие частоты модуляции F заданной

М

щий сумматор 14, сумматор 15, а также цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 16 и задатчик частоты I7. Дополнительный блок 5 сравнения содерзации характеристики регулирования-. Дополнительньш блок сравнения 5,

жит делитель 18 с переменным коэффи- 30 работая параллельно с блоком 4, выциентом деления (ДПКД) и последовательно соединенные счетчик 19, регистр 20, устройство 21 вычитания кода смещения нуля, цифроаналоговый преобразователь 22 и фильтр 23.

Модулятор работает следующим образом.

Частота модуляции F модулятора зависит от напряжения на двигателе и,: числа прорезей модулирующего диска п и нестабильности частоты вращения Sf вала двигателя, т.е. характеристику регулирования можно записать в виде

FM f(SS - (1) функция, () при фиксированном

числе прорезей п нелинейно зависит от напряжения Usg. Ha выходе задатчика 17 частоты

бирает ошибку частоты модуляции последнего следую цим образомJ

Счетчик 19 подсчитывает в интер-.

вале Т импульсы с выхода счетчика- делителя 26, частота которых равна шагу перестройки частоты модуляции. Состояние счетчика 19, соответствующее моментам появления импульсов на

40 выходе делителя 18, переписывается этими импульсами по входу запи си в регистр 20. На выходе устройства 21 вычитания с периодом Т, формируется код рассогласования, который через

45 ЦАП 22 и фильтр 23 поступает на дополнительный вход усилителя 6 обратной связи. Постоянное напряжение с выхода усилителя 6, поступая на управляющий вход регулятора 7, вызьшаустанавливается код Q ет изменение напряжения на двигателе, при котором частота модуляции

N требуемой частоты модуляции F, который хранится в делителе 18 и через сумматор 15 поступает на вход ЦАП 16, выходной сигнал которого возF стремится к значению частоты блока 17. Напряжение на выходе дополнительного блока сравнения 5 формирудействует на регулятор 7 напряжения. ется чаще, чем на выходе блока 4,

В результате напряжение с выхода 8 питания поступает через регулятор 7 на первый вход двигателя 1 в соотношении Ujg k Uj , где Ugg -.напряжечто связано с соотношением тактовы частот, обеспечивающим компенсацию кратковременной нестабильности сис темы двигатель - модулирующий диск

074312

ние на двигателе 1 ., U, - напряжение блока 8 питания.

При вращении вала двигателя на выходе датчика 3 появляются импульсы 5 текущего значения частоты модуляции F. Результат счета импульсов в интервале Т запоминается в регистре 11. Период Т формирования сигнала ошибки блока А выбирается для доста- /0 точно быстрой линеаризации характеристики (, 1) и компенсации отклонения частоты от заданной, вызванного, например, изменением температуры .

Разность кодов с выхода задатчика 15 7 и регистра 11 на выходе устройства 12 вычитания характеризует мгновенное значение ошибки в установке частоты. Разность после деления в делителе 13 поступает в накапливаюненный код ошибки. На выходе ЦАП 16 блока 4 формируется управляющее напряжение, обеспечивающее соответстчастоте F, пропорциональной коду в

частоте F, пропорциональной коду в

вие частоты модуляции F заданной

М

зации характеристики регулирования-. Дополнительньш блок сравнения 5,

ирает ошибку частоты модуляции поседнего следую цим образомJ

Счетчик 19 подсчитывает в интер-.

вале Т импульсы с выхода счетчика- делителя 26, частота которых равна шагу перестройки частоты модуляции. Состояние счетчика 19, соответствующее моментам появления импульсов на

выходе делителя 18, переписывается этими импульсами по входу запи си в регистр 20. На выходе устройства 21 вычитания с периодом Т, формируется код рассогласования, который через

ЦАП 22 и фильтр 23 поступает на дополнительный вход усилителя 6 обратной связи. Постоянное напряжение с выхода усилителя 6, поступая на управляющий вход регулятора 7, вызьшаF стремится к значению частоты блока 17. Напряжение на выходе дополнительного блока сравнения 5 формиручто связано с соотношением тактовых частот, обеспечивающим компенсацию кратковременной нестабильности системы двигатель - модулирующий диск.

Коэффициент передачи блока 5 выбран так, чтобы управляющее напряжение вызывало изменение частоты модуляции Ff в пределах ±(1,5-2)- лР, Таким образом, напряжение на двигателе 1 равно

Uae к,,(к,, и, + к, и,) и,

где К, - коэффициент передачи регу- гулятора Напряжения 7;

К, и К - коэффициенты передачи усилителя 6 обратной свя зи по входу и дополнительному входу соответственно;

и, и У„ - напряжения на выходах бло-

и.

ков сравнения 4 и 5 соответственно;- напряжение питания. .,

Видно, что характеристика регули- 20 рования () является при этом линей- ной по напряжению.

Формула изобретения

Модулятор потока излучения, содержащий двигатель постоянного тока с закрепленным на его валу модулирующим диском с прорезями, первый вход которого через регулятор напряжения подключен к источнику питания , и блок сравнения, выход которого через усилитель обратной связи соединен с управляющим входом регулятора напряжения, р-тличающийся тем, что, с целью повьшения точности ус- тановки частот модуляции и расширения их диапазона, введены оптронньм датчик, генератор опорных частот и дополнительньй блок сравнения, выход которого подключен к дополнительному входу усилителя обратной связи, второй вход двигателя постоянного тока соединен с шиной заземления, вьгход оптронного датчика подключен к сое- диненным между собой первыми счетными входами основного и дополнительного блоков сравнения, второй выход осРедактор Т.Митейко

Составитель А.Чистяков Техред И.Попович

Заказ 1632/47 Тираж 522Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

5

0

5

0 0 5

новного блока сравнения соединен с входом установки коэффициента деления дополнительного блока сравнения,- первый и третий выходы генератора опорных частот подключены к входам начальной установки соответственно .основного и дополнительного блоков сравнения, второй счетный вход и вход записи которых соединены соответственно с вторым и четвертым выходами генератора опорных частот, а основной блок сравнения содержит задатчик частоты,-последовательно соединенные счетчик, регистр, вычитающее устройство, делитель, накапливающий- сумматор, сумматор и цифроаналоговый преобразователь, при этом выход за- датчика частоты, соединенный с вторыми входами вычитающего устройства и сумматора, является вторым выходом блока, выход цифроаналогового преоб- .разователя является первым выходом блока, счетный вход и вход .начальной установки счетчика являются соответственно счетным входом и входом начальной установки блока, соединенные между собой входы записи регистра и накапливающего сумматора образуют вход записи блока сравнения, а дополнительньй блок сравнения содержит делитель с переменным коэффициентом деления и последовательно соединенные счетчик, регистр, блок вычитания кода смещения нуля, цифроаналоговый преобразователь и фильтр, выход которого является выходом блока, выход делителя с переменным коэффициентом деления соединен с входом записи регистра, счетные входы делителя и счетчика являются соответственно первым и вторым счетньгми входами блока, а вход установки коэффициента деления с переменным коэффициентом деления и вход начальной установки счетчика являются соответственно входом установки коэффициента деления и входом начальной установки дополнительного блока сравнения.

Корректор А.Обручар

Изобретение относится к электромеханическим устройствам прерывания потока излучения. Цель изобретения - повышение точности установки частот модуляции и расширение их диапазона. Постоянное напряжение с выхода усилителя 6, поступая на управ- ляюший вход регулятора 7, вызывает изменение напряжения на двигателе 1, при котором частота модуляции стремится к значению частоты задатчика 17 частоты. Напряжение на выходе дополнительного блока 5 сравнения формируется чаще, чем на выходе основного блока 4 сравнения, что связано с соотношением тактовых частот, обеспечивающим компенсацию кратковременной нестабильности системы двигатель 1 - модулирующий диск 2. 1 ил. сл со о 4 :о