Оптоэлектронное устройство для вычисления тангенсной зависимости Советский патент 1978 года по МПК G06G9/00 

(54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТАНГЕНСНОЙ ЗАВИСИМОрТИ

Изобретение огносигся к аналоговым усгройсгвам для вычисления григономегрических функций и можег быть использовано в функциональных прес разовагелях

Известен вычислигель гангенсной зависимосги, основанный на применении че1ъгрехквад ран гной схемы перемножения. Входными напряжениями этой схемы явпяюгся напряжения функциональных синусного и косинусного преобразователей. П1 этому выходное напряжение схемы оказывается пропорциональным тангенсу или котангенсу угла, представленного входной механической величиной тригонометрических преобразователей L--J схема образова- ния отношения является операционным усилителем, в цепи обратной связи которого включена схема перемножения.

Недостатком этого устройства явпяегся низкая помехозащищенность и невысокая точность образования тангенсной функции.

Известно также устройство, содержащее генератор опорного напряжения, опкoндeнcopav в, зеркапами, световодами, магнитную систему с тсжопроводящей рамкой, свяаанвсА с модупирукиоей световой поток аасяоакоД, фотоприемники и усилители переменнта о тока .

Недостатком такого устройства является низкая гочносгь работы и сложность конструкции.

Наиболее бнвзким техннческим решением к данн(я«(у изобретению является о0Т1 электронное устройство вычисления тангенсной зависимости, содержащее генератор опорного-напряжения, одним выходом подключенный к светодиоду, а другим выходом - к управляющим входам синхронных детекторов, сигнальные входы кото«рых через соответствующие фотоприемники связаны с выходами нолн игзаторованализаторов, которые оптически связаны со светодиодом через поляроид, соединенный со входом устройства, и блок шлчитания, выходом подключенный к первому

0-V 1314-V 1т1пГ ГА rK TtPWHTiT 1 .Ч I .

Недосгапсом этого устрсЛсгва является сложность оптической части KOHCI рукции.

Цепью изобретения является упрощение оптической части устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронное устройство дпя вычисления тангенсной зависимости введены два блока иавпечения квадратного корня и сумматор, входы которого соединены с первыми выходами блоков извлечения квадратного корн вгорые шлходы которых подключены к входам бл(жа вычитания, а входы связаны с ш 1хО|Дами соогвегсгвующих синхронных детекторов, прячем выход сумматора соединен со вторым входом выходного блока деления.

На чертеже представлена принципиальгная схема предлагаемсяо устройства, которая включает в себя генератор опорного напряжения 1, светодиод 2, поляроид 3, поляризаторы-анализаторы 4 и 5, фотоприемники 6 и 7, синхронные детекторы 8 и 9, блоки извлечения квадратного корня 10 и 11, блок вычитания 12, сгумматор 13 и выходной блок деления 14.

Устройство работает следующим образом.

Поток излучения от светодиода 2 поступает на поляроид 3, после прохождения которого сигнал представляет функцию

Ф(1 )« ФдСОв ой С.ОЭ(Coi t р) ,,

tne Фр - максимальное значение потока;

об - угол,функция которого вь$числяется;

W - частота модулированного излучения,

ф - фазовый сдвиг модулированного излучения.

После поляроида 3 сигнал поступает . на попяризаторы-анал11заторы 4,5, а затем на фотсшриемники 6, 7. Напряжение сигнала на выходе фотоприемников 6, 7 представляется соответственно функциями

lIj(t,oc)((a)b(()

2 ЬАсо5(о6+о,)со©(бо1+ф) о угол выставки поларизаторов-анализаторов 4, 5 относительно угла выставки CSU поляроида 3,

А-Фо-6-..Х.;

S площадь фотопртемника;

2 - коэффициент пропускания поляроида 3,

- чувствительность фотоприемника по току.

После демодуляции на синхронных детекторах 8,9 сигналы поступают на блоки

затем на блок вычитания 12 и сумматор 13, а с выходов блока вычитания 12 и сумматора 13 на выходной блок деления, на выходе которого получается функция

. -5,

и.

гдёи.,112 - сигналы после выходов соответствующих блоков извлечения квадратного корня 10, 11.

Последнее выражение можно преобразовать в тригонометрическую форму

выx a o Д Уголс дМожно положить больше нуля и меньще 90. Тогда .угол ос должен изменяться в пределах

-11/2- 0:0 06 it/a-ОС о1 Так как функция14ач) изменяется дрималом изменении углаой , то вьгходйая функция мало изменяется от неточности установки поляроидов, этим определяется работа устройства. Если разделить сумму на разность, то получим функцию

.

Оптоэлектронное устройство для вычисления тангенсной зависимости может найти применение для трансформации угла поворота в тригонометрическую функцию, а также в качестве датчика исходной информации в следящих системах автоматического регулирования угла поворота.

Формула изобретения

Оптоэлектронное устройство для вычисления тангенсной зависимости, содержащее генератор опорного напряжения, одним выходом подключенный к светодиоду, а другим выходом-к управляющим входам синхронных детекторов, сигнальные входы которых через соответствующие фотоприемники связаны с выходами поляризаторованализаторов, которые оптически связаны с о светрдиодом через поляроид, соединенный со входом устройства, и блок вычитания, выходом подключенный к первому входу выходного блока деления, отличающееся тем, что, с целью упрощения оптической части устройства, в него введены два блока извлечения ква/ьратного корня и сумматор, входы KOTOpi го соединены с первыми выходами блоков извлечения квадратного корня, вторые выходы которых подключены к входам блока вычитания, а входы связаны с выходами

причем йыход сумматора соединен со вторым входом выходного блока деления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

№ 397872, Kn.Q 01Y 1/28, 1972.

рой Принято положительное решение.

Лг.