Оптоэлектронный функциональный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G06G9/00 

(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электронной технике и может быть применено при разработке и конструировании функциональных преобразователей, бесконтактных потенциометров, различных аатчиков перемещения и генераторов функции. Известен оптоэлектронный функциональный преобразователь, соцержащий источник света, устройство канализации светового потока, основной и цополнител ный феторезисторы, снабженные поавижной теневой маской, имеющей два ароз- рачных участка, оцин из которых в области основного фоторезистора имеет профиль, опреаеляемый зацанным законом функционального преобразования, а в цругой области дополнительного фоторезистора - профиль прямоугольной форм При этом основной и аополнигельный фо- торезисторы выполнены на основе еаи- ной пленки фотопровоаящего материала и соецинены последовательно по схеме целителя а пополнительный фоторезисгор выполняет рогь выходного сопротивления l 3 Функциональное изменение выхоаного напряжения в этом устройстве осуществляется за счет изменения сопротивления одного плеча делителя|освещенный участок которого изменяется путем изменения профиля прозрачного участка поцвижной теневой маски опрецеляемого в соответствии с требуемым законом функционального преобразования. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является оптоэлек тронный функциональный преобразова- тель, содержащий источник света, поцвижную теневую маску, установленную между осветительной системой и двумя фоторезисторами, которые отделены один от другого непроводящим участком и имеют постоянное и равные межэлектроцные расстояния, фоторезисторы выполнены на основе единого слоя фотопро- водящего материала и соединены по схеме делителя напряжения совместно с ис-. гочником питания и резистором нагруа- ки 2 . Эти устройства позволяют осушествлять преобразование знакопеременных функций при BKJBOHeHiin фоторезисторов по цифференциальной схеме, оцнако осуществление преобразования знакоперемен ных симметричных функций, например синусной, на известных устройствах невозможно. Цепь изобретения - расширение класса воспроизводимых функций оптоэлекТронным функциона/иьным преобразователем. Поставленная цель постигается тем, что в оптоэлектронном функциональном преобразователе, соаержащем источник света, оптически связанный через последовательно установленные формирую-, щую оптическую систему и поцвижную т невую маску с цвумя фото1зезисторами, которые выполнены на основе ециного слоя фотопровоцящего материала, изолированы оцин от аругого и соецинены по дифференциальной схеме с источником питания и резистором нагрузки, фоторе- зисторы выполнены идентичными и разм щены центрагйзно-симметрично оцин относительно аругого, соответственно фоторезисторам на пЬцвижной теневой маеке расположены два прозрачных окна,, профили которых соответствуют заданному закону функционального преобразования, а суммарная длина прозрачных окон подвижной теневой маски равна длине од ного фогорезистора. На чертеже представлена схема опто электронного функционального преобразо вателя. Оптоэлектронный преобразователь содержит источник 1 света, формирующую оптическую систему 2, подвижную теневую маску 3, фоторезисторы 4 и 5, выполненные на основе единого фотопроводяшего материала 6 {тонкопленочного резистора CdS(Se).Co,CP) и соединены по дифференциальной схеме. При этом ф торезисторы 4 и 5 выполнены равными прямоугольными, они расположены центрально-симметрично относительно аруг цруга, а поцвижная теневая маска 1 имеет профили прозрачных окон, которы опрецеляюгся заданным законом функционального преобразования, суммарная ж длина прозрачных окон равна длине одного фогорезистора, кроме того, преобразователь содержит источник 7 питани резистор 8 нагрузки и электроды 9. 90 14 Устройство работает следующим обраПри смещении подвижной генегюй маски 3 измеряются длины и ) освещенных участков обоих фоторезисторов и, следовательно, их сопротивления. Это приводит к изменению на резисторе 8 выходного напряжения, включая изменения знака, в зависимости от соотношения между сопротивлениями фоторезисторов 4 и 5. Вследствие идентичности выполнения, дентрашзно-симметричности в расположении фоторезисторов 4 и 5 и сумме алии прозрачных окон теневой маски 3 над каждым фоторезистором 4 и 5, равной длине одного фотореаистора, амплитуды выходного напряжения разных знаков достигают равных значений, что позволяет реализовать на предлагаемом уст ройстве преобразование разного роаа симметричных функций. Рассмотрим реализацию оптоэлектрон- ного синусного преобразователя круговой конструкции. (Синус-симметричная фзшкция 3 рода). Фоторезисторы 4 и 5 на основе фотопроводящих пленок Cd&: 1Си,С2были получены в один технологический цикл путем термолиза пара внутрикомплексного соединения кадмия с последующим отжигом в активирующей шихте. Заданная топология электродов формировалась путем вакуумного напыления индия через контактные маски, которые, как и теневая маска 3, изготавливались фотолитографическим методом. В качестве источника 1 свега использовалась миниатюрная лампочка накаливания Ц СМ 8х6О. Фогорезисторы 4 и 5 размещались симметрично относительно входной оси преобразователя и имели размеры: межэлектродное расстояние ,2 мм, длина электродов 9 мм и сопротивления; световое кОм, теневое ..ЮС) кОм (полностью освещенного и затемнениого фоторезистора 4 и 5). Поцвижная теневая маска 3, связанная жестко с входной осью преобразователя, имела два прозрачных окна, профили которых определялись требуемым законом функционального преобразования в соответствии с выражениями &Сч)--кСч)ь-| em-L-ew , где 8() , 6(Ч) j алина соответственно гфозрачных окон подвижной теневой маски над оцним и другим фоторезисторами 4.и 5, и длина, фотфезистоP-. W--j9i4,i5-.° Сопротивление резистора 8 нагрузки составляло 10 мОм. Точность воспроиз вецения синусной зависимости составляла ,5% в циапазоне изменения рабочего угла от О ПС . Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями, привеценными выше. Формула изобретения Оптоэлектронный функциональный преобразователь, содержащий источник света, оптически связанный через послецовательно установленные формирующую оп тическую систему и поавижную теневую Маску с цвумя фоторезй:сторами, которые выполнены на основе единого слоя фотопровоцяшего материала, изолированы оаи от другого и соединены по дифференциал ной схеме с источником питания и резистором нагрузки, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, фоторезисгоры выполнены идентичными и размещены центрально-симметрично один относительно другого, соответственно фоторезисторам на подвижной теневой маске расположены два прозрачных окна, профили которых соответствуют заданному . закону функционального преобразования, а суммарная длина прозрачных окон подвижной теневой маски равна длине оцного фоторезистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N. 432860, кл. Н 01 Ь 17/ОО, Н 03 К 19/08, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР- по заявке М« 2710862/18-24, кл. G,O6 G 9/ОО, 1979.

О