Фотоэлектрический преобразователь перемещения Советский патент 1983 года по МПК G08C9/06 

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управленда тех- нологическими процессами при больших колебаниях температуры окружающей рреды. Известны фотоэлектрические преобразователи, содержащие код1фоваикый диск, источник излуяения, фотрприемняк, усили тель тока, формирователь сигнапов, блок питания tl. Недостатками этих преобразователей являются необходимость стабилизацив величины светового потока d источника излучения, так как его изменеоне в не больших пределах воспринимаетса как информация; наличие гальванической связи. по постоянному току между фотопрвем йиком и усилителем тока сужает темс&рагурный диапазон, в котором могут работать преобразователи, из-за сильвой зависимости темнового тока фотоприемника от температуры. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фотоэлектрический преобразователь, содержащий кодовый диск, источник излучения, фотоприемник и усилитель тока, источ ник излучения подключен к блоку питания через регулятор тока (параллельно между собой соединенные резистор и транзистор), вход которого соединен с фотоприемйиком и усилитела тока С21 Недостатком данного преобразователя является наличие .гальваЕШческой. связи по постоянному току между фогопрнемннком и регулятором тока, которая влияет ва коэффициент положительной обратной связи по световому потоку из-за сильной зависимости темнового тока фотопри- емнвка от температуры, что приводят к снижению точности съема информации с кодового диска. Цель изобретения - повыщение ncftteixoустойчивости преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрическом преобразовате- 398 ле перемацения, содержащем исгочник излучения, оптически соединенный через кодовый диск с фотоприемником, первый выврд которого соединен с плюсовой клем мрй блока,питания, минусовая клемма котЬрого подключена к первому входу регулятора гока, выход регулятора тока соединен с одним вьгоодом ,источника излучения, усилитель тока, введены модулятон , формирователь сигнала обратной связи, дифференцирующая цепь и гене ратор импульсов, выход которого соединен со счетным входом формирователя сигнала обратной связи и первым входом Модулятора, выход которого соединен с другим выводом источника излучения, а второй вывод фотоприемника через последовательно соединенные дифференцирующую цепь к усилитель тока соединен с установочным входом формирователя сигнала обратной связи, выход которого сое динен с вторым входом регулятора тока, а плюсовая клемма блока питания подклю чена к второму входу модулятора и тем, чтоформировательсигналаобратнойсвязи содержитэлетлент И, счетчики дешифратор выход которого соединен с одним взводом эле мента И, выход элемента И через счетчик соединен с входами дешифратора, при этом другой вход элемента И и установочный вход счетчика являются счетным и установочными входами формирователя сигнала обратной связи. На фиг, I приведена структурная схема преобразователя; на фиг, 2 - функциональная схема формирователя сигнала обратной связи. Преобразовагель содерншт модулятор I, источник 2 излучения, регулятор 3 тока, кодовый диск 4, фотоприемник 5, дифференцирующую цепь 6, генератор 7 импульсов, усилитель 8 тока, формирователь 9 сигнала обратной связи, блок Ю питания, элемент И 11 счегчик 12 и дешифратор 13, Модулятором является транзистор р-п-р-типа, коллектор которого соединен с выводом источника 2 излучения, эмиттер соединен с плюсовой клеммой блока 10 питания и база соединена с выходом генератора 7 импульсов, Регуг ляюр 3 гока сосгоиг из резистора и . параллельно соединенного с иим 1ранзистора п -р -п -типа, коллектор шунгируюшего транаистора соединен с выводом источника 2 излучения, эмиттер соединен с минусовой клеммой блока Ю пигаиия, а база подключена к выходу формирователя 9 сигнала обратной связи. 84 Предлаг аемый преобразовагель работает следующим образом, Источник 2 излучения подключается к блоку Ю питания в моменты открывания модулятора I, управляемого высококачественными колебаниями генератора 7 импульсов. В положении. Когда кодовый диск 4 закрывает щель, .импульсный световой ... поток от источника 2 излучения не попадает на фотопркемник 5 и на установочнс входе формирователя 9 сигнала обратной связи устанавливается сигнал, разрешающий прохождение на его счетный вход импульсов с генератора 7 импульсов. При этом на выходе формирователя 9 7 сигнала обратной связи появляется сигнал, который закрывает транзистор регулятора 3 тока и ток через источник 2 излучения будет определяться его собственным внутренним Ъопротивлением резистора и cocтoянии транзистора модулятора I, По мере открывания щели возрастает ток фотоприемника 5, который, проходя через дифференцирующую цепь 6, усиливается в усилителе 8 тока и поступает на установочный вход формирователя 9 сигнала обратной связи, В результате этого информация, поступившая на счет9Ь1Й вход форм1фователя 9 сигнала обратной связи, стирается и на его выходе появляется сигнал, открывающий шунтирующий транзистор регулятора 3 тока. Это приводит к увеличению импульсного тока, протекающего через источник 2 излучения. Возросший световой поток попадает на фотоприемник 5 и через дифференцирующую цепь б и усилитель 8 удерживает на установочном входе формирователя 9 сигнала обратной связи такое состояние, при котором информация, поступающая на счетный взюд, не запоминается. Из этого следует, что в преобразователе присутствует положительная обратная связь, которая замыкается через световой поток. При закрывании щели кодированнымдиском 4 процесс изменения светового потока и фототока протекает в обратном порядке. В качестве выхода формирователя 9 сигнала обратной связи служит один из 2 выходов дешифратора 13, причем этот же сигнал подается на один вход зпемеата И 1-1, другой вход которого является счетным входом формирователя ... 9 сигнала обратной связи. В качестве уставювочного входа формирователя 9 сигнала обратной связи служит установочный вход счетчика 12. 59 Применение в фотоэпектричесасом.преобразователе импульсного свеювого потр ка позволяет исключить влияние т днового фототока на коэффициент положительяой обратной связи по световому потоку и дает возможность использовать предлагаемый прео азователь при больших колебаниях температуры окружаигаей среды. бретения ормула из I. Фотоэлектрическнй; преобразователь перемещения, содержащий источник излучения, оптически соединенный через кодовый диск с фотоприемником, первый вывод которого соединен с плюсовой клеммой блока питания, минусовая клемм которого подключена к первому входу регулятора тока, выход регулятора тока сое динен с одним выводом источника излучения, усилитель тока, о личающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в преобразователь введены модулятор, формирователь сигнала обратной связи, дифференцирующая цепь и генератор импульсов, выход которого соединён со счетным входом формирователя cHtHaлов обратной связи и первым входом мо8Дулятора, вход которого соедини с другим выводом источника излучшия а второй вывод фотоприемника через последовательно соединенные ифф ширукяцую цепь и усилитель тока соединщ с установочным входом формйроватега сигнала обратаой связи, выход которого соединен с вторым входом регулятора тока, а птвосовая клемма блока питания подключена к второму входу модулятора, 2. Преобразователь по п. 1, о т л и чающийся тем, что формирователь сигнала обратаой связи содержит элемент И, счетчик и дешифратор, выход которо го соединен с одним входом лемшта И выхрд элемента И через счетчик соединен с входами дешифратора, зпял другой вход элемента И и уста1Е1овочный вход счетцаявляются счетным к установочными входами формирователя сигнала обратной связи. Источники информации, принятые во внимание при aKctiepniae 1.Фотоэлектрические преобразователи ивЕформации. Под ред. Л. Н. Преснухина, м;, г974, с. 109. 2,Авторское свидетельство СССР № 478343, кл. Gl О8 С 9/06, 1973 , (прототип). -f