Фотореле
ФОТОРЕЛЕ, содержащее последовательно соединенные фотоприемник, пороговый элемент, линию задержки, первый логический элемент И, первый вход которого подключен к выходу порогового элемента , выход - к входу выходного элемента , дифференцирующий элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия , в него введены дополнительный пороговый элемент, логический элемент ИЛИ, второй логический элемент И, коммутатор , генератор тактовых импульсов, счетчик, причем первый управляющий вход генератора тактовых импульсов соединен с выходом порогового элемента и с управляющим входом коммутатора, вход которого подк.иочсн к выходу фотоприсмника, второй управляющий вход генератора тактовых импульсов соединен с первым выходом дополнительного порогового элемента , второй выход которого подключен к первому управляющему входу счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых HMiiy.ibcoB. вход дополнительного порогового элемента соединен с первым входом второго логического элемента И и через дифференцирующий элемент с выходом коммутатора, выход второго логического элемента И,соединен с управляющим входом донолните.чьного норогового э.мемента и с вторым уиравляюниш входом счетчика, iiepBi ni выход которого нодЖ ключен к нервому входу логического эле (Л мента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, второй выход счетчика подключен к второму входу второго логического э.пемента. И, выход .югического элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого логического элемента И.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 11 01 11 41(24
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3460853/18-21 (22) 24.06.82 (46) 23.01.84. Бюл. № 3 (72) В. Н. Курсай (53) 621.382 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 441608, кл. Н 01 Н 47(24, 06.02.73.
2. Авторское свидетельство СССР № 699587, кл. Н 01 Н 47(24, 06.03.78 (прототип). (54) (57) ФОТОРЕЛЕ, содержащее последовательно соединенные фотоприемник, пороговый элемент, линию задержки, первый логический элемент И, первый вход которого подключен к выходу порогового элемента, выход — к входу выходного элемента, дифференцирующий элемент, от.гггчаюи(ееся тем, что, с целью повышения быстродействия, B него введены допол нительный пороговый элемент, логический элемент
ИЛИ, второй логический элемент И, коммутатор, генератор тактовых импульсов, счетчик, причем первый управляющий вход генератора тактовых импульсов соединен
„„SU„„1069026 A с выходО)1 пороГОВОГО эс!емента и (. x flp3Bля!ОН(им Входом 1 .Ох)м т!)тора, ВхО 1, которОГО и 0 д к. 110 > l с н к B Ll x o. E) ф Ото и р и с м н и к <1, h T opoII х «р;)В.)я!Оип!» Вхо г Гcllcp3Top3
ВЫХ ИМИХ,IBOOB СОЕ ЦIII(. Н (. П(.РВЫМ ВЫХОдом доиолнителги(ого порогового элемента, второй выход которого подключен к п(рBoxful м!1равляк)н!Схгх Вхо гх счетчик(1, счеTиый Bxo (которого сосдинеH с выходом I(í0p 3 To р (1 тактовых и x f l f x л ь с 0 В, B x o. г до и О. 1 H f Iтелы!Ого порогового элемента соединен с первым входом второго логическогo эл(— мента И и через шффср IIIEffpvfoLIEий элемеl(Т с ВhlXОдом ко >!м >ТаТОра, ВЫход ВTOpОГО логичеcêîãî элемента И, соединен с управляК)п(и)! ВХОДОМ ДОНО, 11111TC,1ЬНОГО ИОРОГОВОГО э, 1 с >10llта li (. ВТОР ьl м xi! P3 B 1 Я 10 и(и м Вхо(ОМ C IBТЧИК3, ПЕРВЫЙ В1!ХОД КОТО()ОГО 110.1и. iIO li>Н К Il(.РВОММ В. ОДМ ЛОГИЧЕСКОГО ЭЛЕмента И,.(1И, BTopnii Bxo..E которого соединен
13hIxo:E0)1,1инии за:EOPæf и, ВтОРОИ Bl>l xone, счеT !Ика подключен к второму входу НТ0рого логического элемента И, выход лап)ческ(но элемента И.((И соединен с вторым
Bxoдох1 первого логического эле l(IIT;I И.
1069026
Изооретение Относится I< изыерени!О и регистра ци и светового потока с помощью фотоэлектронных преобразователей и может быть использовано в системах авто>!атического управления, подверженных воздействию гармонических помех и возмущения, нср :Од изменения которых соизмерим о длитсльщ>стью <к>лсзного сигнала.
Известно фоторслс, содержащее последовательно сосдинснныс фотоприемник, триггер Шмидта, одновибратор, элементы HE 10 и И и выходную схему, причем второй вход элемента И соединен с выходом триггера
Шмидта (1).
Недостаток устройства состоит в снижении оыстродействия регистрации измс15 пения светового пото<са на величину времени задержки (селекции помехи 1lo минимуму сс длительности) па о 3!lу и ту жс постоянную, зар >псе .;аданную, величину времени, рав><ую длительности !<олезного светового
:!Ото к а. 20
11апболсс близким I изобрстепик> являс<С>! фОтОрС ЛС. СО,!(. р>Кащес 1ЮСЛЕдОВатСЛЬ1>о сос.(и!>снныс ф<поприемник, пороговый
> i<. 3IcII!, линию задержки, логический эле::сllT И, первый в>ц>д которого подключен к
13ых()дх 1!Орогового >. Iсх!сlгга, d Вьlход — — к
3хо; ). ны>.одного элем(пта, дифференцирук>1 l l i ->.1с х! с
Однако >звестнос устройство обладает
I.:o1ooT;ïочным быстродействием регистра:,!>и пз3<енения светового потока. Это об ьяснястся тем, что задержка регистрации ,Н33>сне!<пя светового потока осуществляется
1<зх>снснисм на О,, (ну и ту же постоянную н(х!и Iину 13рсмсl!!I, а имcнIIО, равнvlo 110 10â
".ilil(. l>lHTå.:! I I!ости поле 311010 с>!стоного ин(рормациопногo потока. 35
Целью изобретения является повышение быс1 родействия.
Указанная цель;Ioñòi)ãàåòñÿ тем, что в
<1)<)т<>1>еле, содержащем последовательно ()<.,1i1ilcнныс фотопрпсмник, пороговый эле- 40 III IIiIIo задержки, первый логический ..с:снт И, первый вход которого подключен
3I:i. O:(Ó ПОРОГOIÇOI.O .>ЛЕМЕII13, ВЫХОД
<>ходу выходи(>го элемента, дифференци ; о<:(пй шлемеHT. введены дополнительный
:>орос() вый элемс1!т, логический элемент
11Л11, второй логический элемент И, комму"нi<>р, генератор тактовых импульсов, счет.!<к, 1>ричем первый управляющий вход генератора тактовых импульсов соединен с выходом порогового элемента и с управля- 50
<ощим входом коммутатора, вход которого
1<одкл!оче<1 к вы.<оду фотоприемника, второй управля>ощий вход генератора тактовых импульсов соединен с II(.ðI>ûì выходом дополнительного порогового элемента, второй выход которого подключен к первому управляющему !3хо;(у счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, 13хо. 1 до<голнитсльного порогового элемента соединен с первым входом второго логического элемента И и через дифференцирующий элемент с выходом коммутатора, выход второго логического элемента И соединен с управляющим входом дополнительного порогового элемента и с вторым управляющим входом счетчика, первый выход которого подключен к первому входу логического элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, второй выход счетчика подключен к второму входу второго логического элемента И, выход логического элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого логического элемента И.
На фиг. 1 приведена функциональная схема фотореле; на фиг. 2 — временная диаграмма.
Фотореле содер>кит фотоприемник 1, соединенный с пороговым элементом 2, коммутатор 3, связанный с линией 4 задержки, генератором 5 тактовых импульсов, и дифференцирующим элементом 6, логический элемент ИЛИ 7, вход которого соединен с выходом счетчика 8, дополнительный пороговый элемент 9, первый логи еский элемент И 10, выходом связанный с выходным элементом 11, второй логический элемент И, 12.
Фотореле работает следующим образом.
Суммарный световой поток, преобразованный в электрический сигнал /, фотоприемником 1, содержит в себе полезный сигнал и сигнал помехи. При достижении сигна1o1i / определенного уровня, определяемого пороговым элементом 2, зафиксированный сигнал поступает на вход линии 4 задержки и логического элемента И 10, через коммутатор 3 на вход дифференцируюшего устройства, одновременно запускается генератор 5 тактовых импульсов. Счетчик 8 подсчитывает поступившие на его вход из генератора 5 импульсы. Сигнал с выхода дифференцирующего элемента 6 поступает на вход дополнительного порогового элемента 9 и на вход элемента И 12. При достижении продифференцированным сигналом уровня V<) (фиг. 2) дополнительный элемент 9 вырабатывает команду «Сброс» на счетчик 8 и «Останов» на генератор 5 тактовых импульсов, по этим командам генератор 5 тактовых импульсов прекращает генерировать импульсы, а счетчик 8 формирует команду, поступающую на второй вход логического элемента ИЛИ 7.
Рассмотрим три случая работы устройства.
1. Длительность суммарного сигнала соответствует длительности полезного сигнала, т.е. момент времени подсчета счетчиком 8 шести импульсов (1, ) наступает раньше момента достижения сигналом на выходе дифференцирующего элемента 6 уровня V (t ) . B момент времени 1! (фиг. 2) 1069026
/у6
Составитель В. Бабанов
Редактор Т. Кугрышева Техред И. Верее Корректор М. Демчик
Заказ 10930/49 Тираж kg/ Под ясное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий
1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., . д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 запускается генератор 5 тактовых импульсов (по достижении сигналом на выходе фотоприемника 1 уровняЧ ), счетчик 8 подсчитывает импульсы с выхода генератора 5 тактовых импульсов 5. По шестому импульсу (N — — 6), где N — число импульсов, 5 подсчитываемых счетчиком 8, счетчик 8 выдает сигнал через логический элемент
ИЛИ 7 на логический элемент И 10 и далее формирование выходной команды. При до, стижении продифференцированным сигна- 0 лом У, уровня /о (tg) выдается команда
«Сброс» в счетчик 8 и «Останов» в генератор 5 тактовых импульсов. Тем самым снижается в Т/2At задержка на срабатывание фотопреобразователя, где Т вЂ” длительность полезного светового потока, и t — время заполнения счетчика 8. При снижении уровня выходного сигнала фотоприемника 1 ниже а заканчивается формирование выходного сигналаЧв, q.
2. Длительность входного си гн ала Vg отлична от длительности полезного сигнала, т.е. момент времени достижения сигналом на выходе дифференцирующего элемента 6 уровня V (t„) наступает раньше момента времени подсчета счетчиком 8 шести импульсов (ts), в данном случае N 2=5. В момент времени t7 дополнительный пороговый элемент 9 формирует команды «Останов» (прекращает работу генератор 5 тактовых импульсов и «Сброс» (приводится в исходное счетчик 8, при этом на его выходе сигнала не появляется) логический элемент
И 10 не срабатывает, так как нет сигнала на втором его входе и выходной элемент 11 не формирует выходной сигналим„. Тем самым осуществляется селекция помехи, поступающей совместно с полезным сигналом.
3. Ha выходе устройства присутствует один полезный сигнал. В момент времени
t що срабатывает дифференцирующий элемент 6. За время его срабатывания (t ) счетчик 8 успевает сосчитать минимум два импульса (N 3-2 ) и с соответствующего его выхода поступает сигнал на вход второго логического элемента И 12. На входе второго логического элемента И 12 появляется сигнал, поступающий с выхода дифферен цирующего элемента 6, причем оба эти сигнала появляются практически одновременно. Второй логический элемент И
12 выдает управляющий сигнал на управляющий вход дополнительного порогового элемента 9, по которому дополнительный пороговый элемент 9 формирует команду «Сброс» и «Останов», назначение которых аналогичНо за исключением того, что при наличии на управляющем входе счетчика 8 сигнала счетчик 8 выдает сигнал через логический элемент ИЛИ 7 и логический элемент И 10 на формирование выходной команды. Тем самым время задержки по сравнению с базовым объектом, в данном случае практически сведено до нхля.
Положительный эффект от использования изобретения состоит в сокращении времени селекции в T/2At раз светового потока, содержащего гармоническую помеху, период следования которой близок или совпадает с длительностью полезного светового потока, а также в том, что при отсутствии помехи время задержки преобразователя практически сведено до нуля. Все это повышает быстродействие систем автоматического управления, в состав которых входят фотопреобразователи.
