ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Советский патент 1973 года по МПК H03M1/24 G01B21/02 G01B9/00 G01B13/00 

1

Изобретение относится к области автоматики.

Известны фотоэлектрические преобразователи линейных перемещений, содержащие стабилизатор тока, выходы которого соединены через ключи, управляемые от генератора прямоугольных импульсов, с анодом светодиодов. На пути излучения последних установлена шторка со щелью, а за ней фотодиод, зашунтированный нагрузочным резистором, и источник эталонного напряжения.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в него введены соединенные последовательно интегрируюп1,ее звено, схема сравнения и усилитель, выход которого подключей к управляющему входу стабилизатора тока, другой вход схемы сравнения соединен с выходом источника эталонного напряжения, а вход интегрирующего звена соединен с анодом фотодиода и выходом устройства. Это позволило стабилизировать крутизну позиционной характеристики преобразователя

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит стабилизатор тока 1, выходы которого соединены через ключи 2, 3, управляемые от генератора прямоугольных импульсов 4, с анодами светодиодов 5, 6. На пути излучения светодиодов установлена шторка 7 со щелью 8, а за ней фотодиод 9, зашунтированный нагрузочным резистором 10, и источник эталонного напряжения 11. Кроме того, устройство содержит соединенные последовательно интегрирующее звено 12, схему сравнения 13 и усилитель М.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что шторка 7 находится в нулевом положении, которое соответствует равенству фототоков, генерируемых фотодиодом 9 пря засветке через щель ( шторки 7, поочередно возбуждаемыми светодиодами 5, 6. Возбуждение светодиодов осуществляется ключами 2, о, которые коммутируют ток стабилизатора тока /, образуя замкнутые цепи через включенные в проводящем направлении светодиоды 5, 6. Управление ключами 2, 3 производ ится от генератора прямоугольных импульсов 4 с частотой сети. При равенстве амплитуд фототоков на нагрузочном резисторе 10 выделяется только постоянная составляющая напряжения, пропорциональная произведению чувствительности фотодиода 9 и средней мощности излучения светодиодов 5, 6, т. е. величине, которая определяет крутизну характеристики преобразования и ее стабильность. Интегрирующее звено 12, например RC-контур, в рассматриваемом случае фильтрующего действия на сигнал не оказывает и постоянная составляющая поступает на вход схемы сравнения 13. На второй вход подключено напрял ение с источника эталонного н.ацрялсения 11. Оба напряжения непрерывно сравниваются и

3

сигнал разности, усиливаясь усилителем 14, воздействует на цепь управления онорным напряжением стабилизатора тока.

Таким образом, обратная связь, включающая оптический канал, замыкается и возникшая разность подавляется соответствующим изменением тока возбуждения светодиодов 5 и 6, сохраняя постоянство фототока с точностью до статической ошибки схемы.

Смещение шторки 7 из нулевого положения приводит к появлению переменной составляющей фототока на нагрузочном резисторе 10, образуя выходной сигнал. Интегрирующее звено 12 замыкает переменную составляющую фототока и устраняет ее воздействие на цепь управления током стабилизации. Таким образом, стабилизация крутизны позиционной характеристики осуществляется независимо от измерительных перемещений шторки 7.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический преобразователь линейных перемещений, содержащий стабилизатор тока, выходы которого соединены через ключи, управляемые от генератора прямоугольных импульсов, с анодами светодиодов, на пути излучения которых установлена шторка со щелью, а за ней фотодиод, зашунтированный

нагрузочным резистором, и источник эталонного напрях ;ения, отличающийся тем, что, с целью стабилизации крутизны позиционной характеристики преобразователя, в него введены соединенные последовательно интегрирующее звено, схема сравнения и усилитель, выход которого подключен к управляющему входу стабилизатора тока, другой вход схемы сравнения соединен с анодом фотодиода и выходом устройства.

$ 1г-юl Sbix

fO

:.

.ттп

f2