Оптоэлектронный вычислитель тангенсной зависимости Советский патент 1978 года по МПК G06G9/00 

(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ ТАНГЕНСНОЙ ЗАВИСИМОСТИ

Изобретение отгносигся к аналоговым устройствам вычисления григономегрических функций и можег быгь использовано в функциональных преобразовагелях.

Известен вычнслигепь гангенсной зависимости, основанный на применении чегырехквад ран гной схемы перемножения. Входными напряже ниями этой схемы являются напряжения ({ нкциональных синусного и косинусного преобразовагелей. Поэтому выходное напряжение схемы оказывается пропорциональным тангенсу или котангенсу угла, представленного входной механической величиной тригонометричеоких преобразователей Собственно

схема образования отношения является операционным усилителем, в цепи обрат ной связи которого включена схема перемножения.

Недостатком такого устройства является низкая помехозащишенносгь и невысокая точность образования тангенсной зависимости.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является опгоэлектронный вычислитель тангенсной з&аюимости, содержащий генератор опорного напряжения, блок излучения, состоящий из светодиода, оптически связанного с выходной оптической системой, и фотоприемники 21.

Недостатком этого вычислителя является низкая точность работы.

Целью изобретения является повышение точности работы вычислителя.

Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронный вычислитель тангенсной зависимости введены три поляроида-анализатора, три синхронных детектора, блок вычитания и выходной блок деления, а выходная оптическая система блока излучения выполнена в виде поляроида, вход которого является входом вьн числителя, а выходы через первый, второй и третий поляризаторы-анализаторы оптически связаны с соответствующими фотоприемниками, выходы фогоприемников соединены с первыми соог- ветствуюших синхронных детекторов, подключенных вторыми входами к nennoму выходу генератора опорного напряже,ния, который вторым выходом соединен со свегодиодом блока излучения, выходы синхронных детекторов соответственно сое дин€П1ы с первым входом блока вычитания, о первым входом выходного блока деления и со вторым входом блока вычин тания, выход которого подключен ко :второму входу выходного блока деления, причемплоек ость поля жэацни второго поляроида-анализатора совмещена с плоскостью поляризации поляроида блока излучения, а плоскости поляризации первого и третьего поляроидов-анализаторов смещены по отношению к плоскости попяризации поляроида блока излучения в противоположные сторсжы на одинаковый угол. На фиг. 1 представлена принципиаль-, ная схема предлагаемого оптоэлектронного вычислителя тангенсной зависимости, на фиг. 2 - гра4ик зависимости выходн1 го сигнала при различных углах выставки поляроидоа-анализаторов. Вычислитель состоит из блока излучения 1, содержащего светодиод 2 и попя роид 3, первого, второго и третьего поляроидов-анализаторов 4, 5, , фотоприемников 7, 8, 9, синхронных детекторов 10, 11, 12, блока вычитания 13, выходного блока деления 14 и генератора опор ного напряжения 15. Поток излучения от светодиода 2 поступает на поляроид 3, после которого сигнал представляет функцию СР(г,Об ФоСОЗ V СО&2()) где Фд -максимальное значение светового потока, оС- угол, функция которого вычисляется; частота модулирс аниого излучения lf - фазовый сдвиг .модулированного излучения. После поляроида 3 сигнал поступает одновременно на первый, второй ; и .третий поляроиды-анализ а торы, 4, 5, 6, а затем на фотоприемники 7, 8, 9, напряж ние сигнала на выходе которых предста&:ляется соответственно функциями и J ti ,а, а ) Л COS ) COS ( ф) U2U-0.°el Coe2(X.-CO©(wba)); U,,Ci,лi,OAcos {oi o6o)co&(A)) оС - угол выставки плоскости поляризации поляроидов-анализаторов 4, 6 относи тельно плоскости поляризации поляро ида-анализатора 5; А ф1-е-«7/5Сг ( - коэффициент пропускания поляродаганализатора 4, 5, 6; у чувствительность фотоприемника о току. После демодуляции на сийхронных деекторах 10, 11, 12 соответствующие игналы с выходов детекторов 10 и 12 оступают на блок вычитания 13. Выход лока вычитания 13 и выход синхронноо детектора 11 соединены с выходным локом деления 14, где делится сигнаш выхода блока вычитания 13 на сигнал выхода синхронного детектора 11, На выходе вычислителя получаем. ГЧ /Ч и -Н, ых 7 Уч ;/Wf. деИ. jU-.U,- сигналы после выходов соответствующих синхронных детекторов 10,11,12. После несложных вычислений на.выхое вычислителя получается функция оое(ос. -обоУсо0(ос х о) 26iri2«;otg«5в силу того, что при малых изменениях углао д значение функцииэтЗауючти не меняется, выходная функция мало изменяется от неточности установки поляроидов-анализаторов 4, 5, 6. Этим дснитигается повышенная точность устройства.. Если в блоке деления 14 сигнал с вььхода синхронного детектора 11 разделитель на сигнал с выхода блока вычитания 13 получится выходная функция (,.OQ( --сойес 2a:ocld«;. А Формул.а изобретения Оптоэлектронный вычислитель тангенсной зависимости, содержащий генератор опорного напряжения, блок излучения, состоящий из светодиода. оптически связанного с выходной оптической системой, и фотоприемники, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности работы вычислителя, он дополнительно содержит три поляроида-анализатора, три синхронных детектора, блок вычитания и выходной блок деления, а выходная оптическая система блока иэл -чения выГ10лнена в виде поляроида, вход которого

горы-анализаторы оптически связаны с соогвегсгвующими фотоприемниками, выходы фотоприемников соединены с первььми входами соответствующих синхронных детекторов, подключенных вторыми входами к первому выходу генератора опорного напр51жения, который вторым выходом соединен со светодиодом блока излучения, выходы синхронных детекторов . сгвенно соединены с первым входом блока вычитания, с первым входом выходного блока деления и со вторым входом блеска вычитания, выход которого подключен ко второму входу выходного блока деле: ния, причем плоскость поляризации второго полярсшда-анализатора совмещена с плоскостью поляризации поляроида блока излучения, а плоскости поляризации первого и третьего поляроидов-анализаторов смещены по отношению к плоскости поляризации поляроида блока излучения в противоположные стороны на одинаковый угол

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Авторское сыщетельство СССР NO , кл. С О1 V 1/28, 1972.