ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ В СВЕТОВОЙ ПОТОК Советский патент 1971 года по МПК H01J31/50 

Предложенное изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для образования .постоянного электрического напряжения в световой поток. Преобразователь может быть использован в качестве элементапосредника между электрическим датчиком физической величины и входным устройством оптической или оптико-электронной вычислительной машины.

В настояш,ее время преобразование электрического напряжения в световой поток не применяется из-за существенного недостатка: отсутствия полярности у света. Поэтому хотя и известны балансные схемы с фотоприемниками, позволяюидие получить световой поток, связанный с величиной напряжения, однако полярность этого напряжения не отражается. Кроме того, существующие схемы этого типа имеют низкое быстродействие из-за наличия в них подвижных элементов типа вращающихся зеркал, призм и т. п.

Целью настоящего изобретения является создание устройства, преобразующего напряжение постоянного тока в световой поток, причем выходной результат зависит от полярности входного напряжения. Элемент обладает повыщенным быстродействием, так как не содержит подвижных частей. Эта цель достигается симметричностью схемы и наличием двух светоизлучателей, обслуживающих только одну из двух противоположных полярностей входного напряжения.

На чертеже изобрал ена принципиальная схема описываемого преобразователя напряжения, содержащего фотоприемники / и 2, сопротивления которых соответственно обозначены через Rф и , калиброванные резисторы 3 и 4, усилитель 5, светоизлучатели 6 п 7, эталонный источник 8 постоянного напряжения.

Преобразователь напряжения в световой поток состоит из контура, содержащего два фотоприемника / и 2. В качестве фотоприемНИКОВ могут быть использованы фоторезисторы, фотоэлементы, фотодиоды и т. п. Фотоприемники включены по балансной схеме с калиброванными резисторами 3 и 4. Напряжение со средней точки С между фотоприемниками подведено к усилителю 5, к выходу которого через вентильную схему (диоды Д иЛд) подключены светоизлучатели б и 7, свет которых раздваивается (например, с помощью волоконной или зеркальной светоделительной системы, на чертеже не показанной). Одна часть излучения светоизлучателей 5 и 7 направляется на фотоприемники / и 2, замыкая обратную оптическую связь, а другая является выходной информацией. В схего напряжения. К средним точкам между фотоприемниками / и 2 и резисторами 3 н 4 подводится преобразуемое напряжение (клеммы 9). Устройство работает следующим образом. Сопротивления ф и фотоприемников / и 2 можно описать зависимостью кф (1) где /о -величина темнового тока; Ф -величина светового потока; U - приложенное напряжение; К - постоянная фотоприемника. Преобразуемое напряжение подводится к клеммам 9. Подбирая напряжение компенсирующего источника 8 и 2С/о, К, при Ujc О, потенциал точки С f/, О, т. е. можно записать равенство и, i/o Так как темновые сопротивления фотоприемников подбираются равными, то фм При появлении t/ О равенство (2) нарущается, и заменяется неравенством 0 .J,U - f/0 Для достижения баланса, т. е. установления равенства, нужно уменьщить Кф„,. С этой целью напряжение разбаланса через усилитель и диод Д направляется на светоизлучатель 7. При О потенциал точки С положительный, и поэтому напряжение на выходе усилителя-интегратора 5 отрицательно. Световой поток светоизлучателя 7 изменяет освещенность фотоприемника 2 до тех пор, пока его сопротивление не удовлетворит равенствуJ/o t/ гУр ./ фо1RАфг где ф, -сопротивление освещенного фотоприемника 2. После достижения равенства (3) напряжение на выходе усилителя перестает меняться и, следовательно, световой поток светоизлучателя / сохраняет необходимую для баланса величину. При изменении величины напряжения 7 вновь появится разбаланс, и процесс новторнтся. Появление t/ О также .изменит равенство (2), которое заменится неравенством и, J/0 В результате появившегося разбаланса потенциал точки С станет отрицательным. Напряжение на выходе усилителя окажется положительным, и через диод Дз попадет нг светоизлучатель 6, свет которого изменит со противление фотоприемника / до величины, необходимой для установления бала}1са. В результате установившегося баланса будет выполняться равенство АФ02А Ф Так как в силу зависимости (1), например, и, кроме этого, имеет место равенство /о Оо/Кфо, то после подстановки в формулу (3) или (4) получим соответственно --Ь., fcj или , и fi -,. - . R-k Предмет изобретения Преобразователь электрического напряжения в световой поток, содержащий фотоприемники, включенные но балансной схеме, отличающийся тем, что, с целью обеснечения чувствительности и нолярности входного сигнала, к средней точке между фотоприемниами через усилитель и противоположно наравленные диоды включены два светоизлуателя, оптически связанные с фотопрнемниками.