Аналого-дискретный преобразователь Советский патент 1980 года по МПК H03K13/02 

1

Изобретение относится к области информ ационно-измеритепьной технике, в частности к анапог -пискретным првобразовеггепям. Оно может быть иатользовано, например, в системах автомати 1еского контроля и рврспознавания образов.

Известен волокно-оптический измерительный преобразователь, соаержаций фоторезистор, источники света, подвижную светонепроницаемую штору, резисторы и источник питания |д . К его неаосталсам относятся ограниченные функциональные возможности, низкая наоежность и быстроаействие вслеаствие наличия механически перемещаемых узлов.1

Прототипом изобретения является ан пого-дискретный преобразователь, содержешнй оптронный многоустойчивый элемент, включающий в себя источник света,, фотоприемник и преобразователь conpoTW -jQ линия в напряжение 2 .

.Его недостаток заключается и огран ченпых: функциональных возможностях, так как он не реализует преобразования свето

вого потока в дискретный електрический сигнал необходимого вида.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя.

Это достигается тем, что в известный аналотх -дискретн1Л преобразователь, соде1ржешвй оптронный многоустойчивый влемевт, включающий в себя источник света, первый фотоприемник и преобразователь . сопротивлений в напряжение, введен второй фотопрнемник, причем выходы обоих фотоприемников через двухпозиционный первключвгепь соединены с входом преобразоветеля сопротивления в напряжение.

На чертеже представлена функционал1 ная и электрическая схема одного из вариантов выполнения преобразователя.

Устройство содержит оптронный многоустойчивый елемент 1, фотоприемник 2 входного света и двухпозиционный пер ключетвль 3. Многоустойчивый элемент I сооержнт фотоприемник 4 и соединенные поспеоовет льно преобразователь 5 сопротивления в напряжение, компаратор G.. триггер 7, пиковый детектор 8, заряпное устройство 9, усилитель 1О мощности и исггочннк 11 света. Выходы фотоприемников 2 и 4 соединены с соответстаукщими сигнапьйымн входами пвухпозйционного переключателя. 3, выход которого совцинен со входом преобрезов атепя 5 сопротгшлення в напряжзнпе. Между источником 11 и фото приемником 4 имеется оптическая связь. На фотоприемник 2 подается входной световой поток ФВУ, не управляющий вход переключателя 3 поступает переменное на пряжение и, на опорный вход компаратора 6 и на сигнальный вход детектора 8 подается Опорное пилообразное напряжение частоты , , на вход R триггера 7 поступает опорная импульсная последовательность частоты Nr . Выходная импульрная последовательность (временной сдвиг которой относительно опорной Nr обозначен йых снимается с выхода триггера 7, дискретные уровни вькодного напряхсе№ия , снимаются с выхода усилитеяя 10, дискретные уровни светового потока Ф йй( поступают с источника 11 света оптрона. Благодаря подаче напряжения управляющий вход переключателя 3, вход преобразователя 5 сопротивления попеременно подключается к фотоприемникам 2 и 4, Аналого-дискретный преобразователь работает следующим образом. Рассмотрим случай, когда величина светского потока Ф не превышает едиНИНЫ дискретности устройства. При этом устройство находится в нулевом устойчивом состоянии, которое характеризуется дискретными значениями выходного напряжения lJgbt%- ®° потока . иоточника И света и временного сдвига Bblik вькодной импульсной последовеггельности относительно опорной. Для перехода многоустойчивого эле- мента в другое устойчивое состояние необходимо увеличить величину входного светового сигнала, а в момент, когда цвухпозиционный переключатель 3 подсоединит выход фотоприемника ко входу преобразователя 5 сопротивления в напр жение, изменится величина напряткения на выходе преобразователя 5. В результате, изменится величина напряжения яркость (жечения источника 11 света. Благодаря наличию многогорбой характеристики, связывающей уровни выходного постоянного напряжения многоустойчивого епемента 1 с временными сдвигами Г вьжодной импульсной последовательности относительно опорной Nr , многоустойчйвый элемент 1 захватывается в новом уотойчивом состоянии в момент, когда переключатель 3 подсоединит выход фотоприемника 4 ко входу преобразоваггеля 5 сопротивления в напряжение. Для обеспечения работы устройства в режиме запоминания на протяжении некоторого интервала времени необходимо замкнуть обратную связь многоустойчивого элемента 1. Для этого с помощью переключателя 3 фотоприемник 4 лопключа-. ется ко входу преобразоваггеля 5 сопротивления в напряжение. Конкретное выполнение многоустойчивого элемента 1 может быть иныт и выбирается в зависимости от требуемого вида выходимого сигнала и других Параметров устройства. Таким образом, благодаря, отличительным признакам изобретения, аналого-пискретный преобразователь позволяет выпол следующее преобразование входного светового потока в дискретные значения выходного напряжения, временного сдвига выходной импульсной последовательности относительно опорной и силы света с запоминанием этих величин, что расширяет функциональные возможности устройства. формула изобретения А налого-дискретный преобразов атель, содержащий оптронный многоустойчивый элемент, включающий в себя источник света, первый фотоприемник и преобразователь сопротивления в напряжение, о т личающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен второй фотоприемник, причем выходы обоих фотоприемников через двухпозиционный перекпючатель соединены с входом преобразователя сопротивления в напряжение. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Конюхов Н. Е. и цр. Оптоэлектронные измерительные преобразователи, Энергия, Л., 1977, с, 16, рис. 9. 2.Авторское свилетельство СССР по заявке № 2477О25/18-21, 18.04.77 (прототип).