Преобразователь положения пучка Советский патент 1981 года по МПК H05H7/00 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ ПУЧКА

1

Изобретение относится к ускорительной технике.

Известны преобразователи положения пучка заряженных частиц в цифровой код, содержащие датчик с двумя электростатическими пластинами, схемы выделегшя постоянных составляющих сигналов датчика, интегрирующие элементы, усилитель разности сигналов пластий и усилитель суммы, ключи, аналого-цифровой преобразователь, регистры памяти и блок Для определения отношения двух чисел, необходимый для исключения влияния интенсивности пучка на результат измерения.

Для получения результата в известных устройствах требуется большое количество оборудования.

Цель изобретения - упрощение преобразователя положения пучка в код путем совмещения нескольких операций: интегрирования, определения направления отклонения пучка от оси симметрии датчика и опера1щй деления, . вычита1шя и преобразования результата в цифровую форму.

Это достигается тем, что в качестве аналогоцифрового преобразователя использоиан двухтактный интегрирующий преобразователь, младшие разряды счетчика которого соединены с выходными шинами всего устройства через схему съема информации в прямом или обратном коде. Управляющий вход схемы подключен к выходу старшего разряда счетчика, вход интегратора аналого-цифрового преобразователя соединен через ключ с одной из схем вьщеления постоянной составляющей и через другой ключ - с выходом суммирующего усилителя.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений на выходе интегратора и на выходе старшего разряда счетчика с указанием характерных моментов и интервалов времени.

Блок-схема содержит датчик J с злектроI статическими пластинами, схемы 2 выделения постоянной составляющей сигналов, суммиру-. ющий усилитель 3, ключи 4, 5 и 6 со схемами )Т1равЛения ключами, интегратор 7 напряжения, нуль-орган 8, генератор 9 импульсов, счетчик Ш интервалов времени, схему П съема инфор ации в прямом или обратном ходе. Устройство работает следующим образом. Сигналы с датчика 1 преобраззтотся схемами 2 в постоянные напряжения Uj и U. Перед измерением на входе ключа 4 напряжение равно Uj, а на входе ключа 5 напряжение, полученное на выходе инвертирующего суммирующего усилителя 3, равно Uj + U. Все разряды счетчика находятся в нулевом состоянии. По импульсу, определяющему момент измерения положения пучка to, замыкается ключ 4 и напряжение Uj подается на вход интегратора 7. Одновременно замыкается ключ 6 и импульсы от генератора 9 постзтгают на вход счетчика 10. Необходимое время интегрирования 1шпряжения Ui (первый такт) определяется частотой генератсфа импульсов fon и полным объемом счетчика NI : Т, . При по .,ton., ступлении NI импульсов на вход счетчика 10 все счетчика вдовь переходят в нулевое состояние, закрывается ключ 4, открьшается ключ 5 и начинается второй такт интегрировашш (момент времени f|). Интегрирование напряжения - (Uj +1)2) заканчивается в момент времени tj при срабатывании нуль-органа 8, подключенного к выходу интегратора 7. В этот момент закрываются ключи 5 и 6 и в счетчике 10 зафиксировано число импульсов Nj пропорциональное интервалу времени второго такта интегрирования. Так как интегралы тпряжений за время первого и второго тактов рав нь1, то Та гг17т:: Т, или N ТГГП; N, Щ+Ufl ч Число NJ всегда меньше Nj и, в зависимости от соотношения напряжений U и Uj может иметь различные значения. Если Uj Uj учок на оси симметрии датчика), то Na 5 при KI UU (отклонение пучка в одну сторо ну), NZ -, при и, Готклонение пучка в другую сторону) NJ -- . Учитывая что полный- объем младщих разрядов двоичного счетчика равен - , в первых двух случаях в старипга разряд записьшается единица, в последнем - нуль. Итак, в старшем разряде счетчика имеется информация о знаке отклоне4ия положения центра тяжести пучка от оси имметрии датчика. Информация о величине отклонения записаа в младшие разряды счетчика. Если в старем разряде записана единица, то эта информаия поступает на выходные ашны устройства прямом коде, если ноль - то в обратном оде. В любом случае на выход устройства оступает число N3, равное абсолютной разноои между числом импульсов, поступивших в четчик за время второго такта NZ, и числом, авным пряному объему младших разрядов четчикаiNa- lЭто число пропорционально модулю вегаиинь. пределяемой в известных устройствах N3 По сравнению с известными устройствами предлагаемый преобразователь положения пучка позволяет существенно сократить объем используемого оборудования. Устройство может найти применение в системах измерения положения орбиты ускорителей.. Формула изобретения Преобразователь положения пучка заряженных частиц в цифровой код, содержащий датчик с электростатическими пластинал схемы выделения постоянных составляющих сигналов датчика, суммирующий усилитель, ключи и аналого-цифровой преобразователь, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в качестве аналого-цифрового преобразователя использован двухтактный ин:тегрирующий преобразователь, младщие разряды счетчика которого соединены с выходными ишнами всего устройства через схему съема информации в прямом или обратном коде, управляющий вход которого подключен к выходу CTapiuero разряда счетчика, вход интегратора аналого-цифрового преобразователя соединен через ключ с одной из схем выделения постоянной составляющей и через другой ключс вьгходом суммирующего усилителя.

I/i

п-ЕГО

11

t I IT

t

Фт.