Датчик положения светового пятна на плоскости Советский патент 1976 года по МПК H04N5/30 

Датчик положения светового пятна на опоек ости содержит четыре позидионночувствительных фотоприемника 1, каждый из которых подключен к четырем предусилнтелям 2| подключенным к входам каналов усиления 3, каждый канал состоит из поо ледовательно включенных первого аттенюаTOpaf4, усилителя 5, второго аттенюатора 6,) дополнительного усилителя 7, полос« вого фильтра 8 и выпрямителя 9.

Выходы поспеанк являются выходами ка налов усиления 3, которые соединены с вхо дами блока 10 формирсдаания команд, Пекроговыйублок 11 пощсяючен пятью входами к выходам блока 10 формирования кома-кд, а первыми тремя своими выходами связан с входами блока 12 управления аттенюаторами, а с четвертого по Сёдьмой его выходы раздельно подключены соответственно с первого по четвертый вход бл(жа 13 выработки и хранения поправок. Выходы последнего соединены с управляющими Bxoдами предусилителей 2. Выходы блока 12 управления аттенюаторами подключены к управляющим входам аттенюаторов 4, б. Распределитель 14 импульсов связан своими выходами с управляющими входами блока 12 управления аттенюаторами и источника 15 излучения.

Блок 13 выработки и хранения поправок выполнен в виде двоичных счетчиков с управлением, к выходам которых подключены цифро-аналоговые преобразователи. Блок 12 управления аттенюаторами с остоит из реверсивного счетчика, выходы которого подключены к дещифратору, к которому подсоединены схемы рассогласова-ния уровней. Датчик положения светового пятна на плоскости работает следующим образом; Автоматическая настройка фотоэлектронных трактов датчика происходит перед началом работы по источнику излучения, координаты которого должны измерять ся. Распределитель 14 управляющих импуль ct формирует импульс запуска источника 15 излучения со световым потоком Ф (фиг,2а), импульс установки нуля ечетчйК Ж блока 13 и импульс разрешения счета. По мере возрастания содержимого, счетчиков блока 13 изменяются выходные напряжения цифро-аналоговых преобразователей, вызывая соответствующее увеличение коэффициентов передачи предусилителей 2 (фиг. 26). Световой поток (фиг. 2 а) от ист ника 15 равномерно и поровну распределен по фоточувствительным фотоприемникам 1 и модулируется тем же модулятором, что и поток Фс, от регистрируемого источника

излучения. Поток преобразуется каждым фотоприемником 1 в электрические сигналы, которые после усиления и выпрямления в каналах усиления 3 сравниваются в порогов ом блоке 11 с эталонным напряжением,: В моменты равенс1ва выходных напряжений с эталонным срабатывают пороговые устройств в блже 10 (фиг, (2в), которые блокируют вентили на входах счетчик ж в

блгже 13,1

В результате выполненных операций доо тигается равенство коэффициентов -лервце чи фотоэлектронных трактов,

После выключения источника 15 взлучо

ния ф датчик готиа к приему сввт(жого потока ф. от регистрируемого источника излучения. Оптический тракт датчика, ранее закрытый, для потока Ф открывает ся и начинается регулирсвка кс ффицнентов передачи каналов усиления 3 в зависимости от величины светового потока Ф, при этом выходные сигналы канале 3 сум-ч мируются в блоке Ю формирсжания комавдг суммарное напряжение U сравнивается с

эталонным U в порог(жом блоке 11 для вьфаботки сигналов управления реверсивным счетчиком блока 12 (фиг,2г),

Если U Jg , то указанный реверсивный счетчик работает в режиме сум

мирования импульсов счета, а коэффициенты, передачи цифровых аттенюаторов 4, 6 увеличиваются,

Если L/C, Ug , то счетчик работает в режиме вычитания, вызывая соответствующее уменьшение коэффициентов передачи всех каналов 3 (фиг, 2е), При и + происходит блокировка счетного входа реверсивного счетчика блока 12 (фиг, 2д), Величина uU равна половине щирины зоны нечувст вительности контура автоматической регулировки усиления (АРУ), В результате регулировки коэффициентов передач поддерживается неизменным сум- марный сигнал Uf во всем диапазоне изменения потока Ф , благодаря этому выходные напряжения каналов 3 однозначно связаны с положением светового пятна на плоскости и не зависят от величины потока Фс .По напряжениям на выходах каналов 3 вырабатываются в блоке 10 формирования команд напряжения U и (J , пропорциональные координатам центра светово го пятна, Благодаря наличию блока управления аттенюаторами 12, блока 13 выработки и хранения поправок, источника 15 излучения и использования в каждом канале усиления 3 последовательно включенных 51 ат гэнюаторов 4 6 с усилительными каокадами 5, 7 вое фотоэлектронные Р..™ идентичны при постоянной полосе пропускания по огибающей входного сигнала, даже при изменении входных сигнале в большом динамическом диапазоне, В результате точность измерения-датчика значительно повышается и становится возмокньгм использованием его как в системах замкнутого типа, так и в системах разомкнутого типа. Формула изобретения Датчик положения светсвого пятна на плоскости, содержащий источник излучения, четыре позиционно-чувствительных фототрие ника, каждый из которых подключен к четы рем предусилителям, соединенным выходами к сосхгеетствующим входам бпоса рсвания команд через каналы усиления, каждый из которых состоит из последсжательно включенных первого аттенюатора, усилителя, второго аттенюатора, дополнательного усилителя, полосового фильтра, вМпрямите ля, при этом пять выходе блока формирс ания команд раздельно соединены с соответствующими входами п эогового блока, -отличающийся тем, что, с целью псжышения точности измерения, первые три выхода порогового блока раэдельно соединены с соответствующими входами блока управления аттенюаторами, ас четвертого по седьмой его выxJOДЫ раздельно подключены сЪответстееннос первого по четвертый вход блока выработки и хранеиия поправок, при этом первый и второй выходы блока управления аттенюаторами раздельносоединены с вторым и третьим входами торвого аттенюатора а его третий и (четвертый выходы псдзыпочеиыквторомуи третьему входам вто рого аттенюатора, причем четыре выходаблока вырабопси и хранения поправок соединены с соответствующими вторыми входами предусилителей, а его пятый вход подключен к первому выходу распределителя импульсов, соединенного вторым выходом с источником изи лучения, а третьим выходом - с четвертым эходом блока управления аттенюаторами.

15

u.f