Фотоэлектрический преобразователь перемещения в электрический сигнал Советский патент 1979 года по МПК G01D5/34 

обрвэователь перемещения в эпектричеокий сигнал Ьведень регулирующий апемент и реяе максимального тока, регулирующий эпемент соединен с выходом усилителя и с катодом фотодОтчика, анод KOTqporo через реле максимального тока соединен с источником питания.

На чертеже приведена функциональная схема фотоэлектрического прёобраз вателя перемещения в электрический сигнал.

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в электрический сигнал содержит нагрузочные резисторы 1 и 2, кофдйнатйо-чуаствитеяьный фотоприемник 3, суммирующий резистор 4, интегратор 5, источник эталоннгаго напряжения 6, кокшаратор 7, усилитель 8, шторку в.сЬ щельй, реяе 10 максимального тока, фотопрИ1ВМ«ик 11 и регулирующий элемент 12.

Устройство работает следующим образом.

При положении шторки 9, соответс-рвуюи ем нулевому дь{эсодному

, йа суммирующем резисторе 4

и

ВЫХ

возникает напряжение UQ , образованное суммарным фототрком фотопрйемннка 3, п{)о« с аиомвльврв произведению i мощности излучения фотодатчика 11 и суммарной чуастштельности фртоприемнилса, т.е. величена, которая определяет крут-йзну нозйдйоннсШ характеристики и ее стабильность. Напряжение Uо сравниЕйется а компаратора Т с зтааонньни напрянсением U и сигнал разности ди , усиленный усилитеяем 8, поступает на вход регулирующего элемента 12, упрай1яя режимом его работы.

Таким образом, обратная связь, включающей оптический канал, замьисаётся и 1 63тквк Шая разкость д U подавляеч ся соответстбующйм изменейвем тока возбуждения фотодатчика 11, сохраняя постояйство Суммарного фототока с точнсютьйэ й1б статической ошибки схемы.

HuTefpatop 5 оказывает фильтрующее действие на Сигнал iтолько в случае работы с моодглированным потоком излучения и оте с постоянньш потоком излучения мозкет отсутствовать.

Смещение шторки 0 из нулевого положения приводитк появлению разности напряжений на нагрузочных резисторах 1 и 2 за счет изменения разности фототоков фотоприемника 3. Применение суммарно-разностного метода формирования управляющего U и выходного Ugbix сигналов устраняет влияние перемещения шторки на крутизну позиционной характеристики фотоэлектрического преобразователя перемещени-я в апектричеокий сигнал.

В предлагаемой схеме преобразовате ля временной и температурный нуля позиционной характеристики определяется временным и температурным дрейфом относительной разности чувствительностей элементов координатно-чувствительного фотоприемника:

.((-.

где К и К - чувствительность эдементоБ фотоприемника, и записывается следующим образом:

-ВГдоо- к(-

:т) dx

-d АО)

скорость изменения OTHIV

где

. , - . /. ситепьной раэнрсти освещаемых площадей фоточувстБИтельных элементов фотоЬриемниЖа при перемещении шторки.

Иснсэтьзование и качестве фотоприел ника координатно- чувствительного бифочтоэяемента, благодаря технологическим особенностям его изг отовления, позволяет без дойолнитёльных затрат получать идентичные Характеристики фотоэлементов, т.е. обеспечить минимальный дрейф нуля позиционной характеристики.

Умраьшеиие упрааляющег о сигвала Up за счет загрязнения оптического канала, обрыва аепи питания фотоприемника и др., может привести к появлению тока фотодатчи1са, П)ревышающего максимально допустимь1й уровень. Реле максимального тока 10 отключает в этом случае цепь питания фотодатчика 11, обеспечивая TeiM самым защиту фо тодатчика 11 и регулирующего элемента 12.

Ф Ь-р м ула изобретения.

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в электрический сигнал, содержащий последовательно распопоже ные фотодатчик, шторку и координатночувстви ельйЬ1Й фотоприемник, аноды коTopoiho йодключены к источнику питания через нагрузочные резисторы, а.катодь;-. К суммирующему резистору и через интегратор - к одному входу компаратора

К второму входу которого подключен ио точник эталонного напряжения, выход комп атора соединен со входом усилителя, отличающийся тем, что , с целью повышения точности уст ройства, в него введены регулирующий элемент и реле максимального тока, регулирующий элемент соединен с выходом усилителя и с катодом фотодатчика.

4НОД которого через реле максимального тока соедИнен с источником питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1, Авторское свидетельство СССР, N9 204191, кл. G О8 С 9/06, 1968.

2 Авторское свидетельство СССР N 387412, кл. GO8 С 9/Ов, 1973.