Преобразователь напряжения во временной интервал

 

Изобретение относится к измери тельной технике и может использоваться для измерения напряжения и других физических величин, а .т-акжё координаты светового луча. Цель изобретерния состоит в повьшении точности преобразования, помехозащищенности и упрощении устройства. Устройство содержит оптический дефлектор, источник опорного напряжения, управляемый ключ, « светодиодов, м пар параллельно и согласно соединенных фотодиодов, формирователь временных интервалов, делитель частоты, генератор импульсов, инвертор, элемент задержки и два источника света. Процесс последовательного срабатывания фотодиодов и светодиодов синхронизирован импульсами генератора импульсов , т.е. каждая ячейка, состоящая .из светодиода и подключенных к его катоду двух соединенных параллельно фотодиодов, срабатывает в течение одного и того же времени, равного длительности импульса генератора импульсов, а следующая ячейка не может срабатывать до окончания этого интервала времени. Дпительность формируемого временного интервала определяется суммарным временем срабатывания ячеек. 1 ил. с (Л

СОЮЗ СоаЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪБЛИН (gg H 03 M 1/50

/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н- А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21} 3716299/24-24 (22) 29.03.84 (46) 07.05.86. Бюл. Ф 17 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.П. Кожемяко, В.Г. Красиленко, С.Г. Лютворт и А.Т. Теренчук (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1014141, кл. Н 03 К 13/20, 1980.

Авторское свидетельство СССР 9 1169169, кл. Н 03 И 1/50,.24.02.84 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ВО

ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения напряжения и других физических величин, а также координаты светового луча. Цель изобретения состоит в повышении точности преобразования, помехозащищенности .и упрощении устройства. Устройство

ÄÄSUÄÄ 1229955 A 1 содержит оптический дефпектор, источник опорного напряжения, управ- ляемый ключ, и светодиодов, в пар параллельно и согласно соединенных фотодиодов, формирователь временных интервалов, делитель частоты, генератор импульсов, инвертор, элемент задержки и два источника света. Процесс последовательного срабатывания фотодиодов и светодиодов синхронизирован импульсами генератора импульсов, т.е. каждая ячейка, состоящая.из светодиода и подключенных к его катоду двух соединенных параллельно фотодиодов, срабатывает в течение одного и того же времени, равного длительности импульса генератора импульсов, а следующая ячейка не может срабатывать до окончания этого интервала времени. Длительность формируемого временного интервала определяется суммарным временем срабатывания ячеек. ил.

1 12

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения напряжения и других физических величин, а также координаты светового луча.

Целью изобретения является повышение точности преобразования, по; ехозащищенности .и упрощение устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит дефлектор 1, источник 2 опорного напряжения, управляемый ключ 3, светодиоды 4 -4, с и и 1 фотодиоды 5(-5„и 5,-5„, формирователь 6 временных интервалов, пели-.. тель 7 частоты, генератор 8 импульсов, инвертор 9, элемент 10 задержки, источники 111 и 11 света.

Устройство работает следующим образом.

Дефлектор 1 преобразует входное напряжение U „ в перемещение светоI. вого луча по фотодиодам 5, опти- ческие входы которых соединены с оптическим выходом дефлектора 1.

Управляемый ключ 3 размыкается на время действия импульса от делителя 7 частоты, на вход которого поступают импульсы с выхода генератора 8 импульсов. По окончании импульса управляемый ключ 3 замыкается, подавая на" пряжение на аноды светодиодов 4,-4„.

При этом загорается только тот светодиод 4;, в цепи которого находится

I освещенный фотодиод 5;.

Возбудившийся светодиод 4; за счет оптической связи освещает фотоМ диод 5 ° в последующей паре. Яркость

I) } свечения светодиода 4„ недостаточна для открывания освещаемого им фото . диода 5;„. Суммарная яркость светодиода 4, и источника 111 или 11д света обеспечивает открывание освеЦ щаемого ими фотодиода 5 „

Таким образом, фотодиод 5;„открывается только в том случае, если он одновременно освещен излучением светодиода 4; и излучением соответствующего источника 11., или 11 света, так как яркость свечения одного светодиода,4, недостаточна

Ю для открывания фотодиода 5,, а 4! суммарная яркость светодиода 4, и источника ll или ll обеспечивает открывание фотодиода. Яркость излучения каждого источника 11 и 11 света также недостаточна для открыН вания освещаемых ими фотодиодов 5 .

29955 а

3D

Так что каждый из фотодиодов 5» открывается только в том случае, ког да он одновременно освещается соот- . ветствующим светодиодом 4 и одним из источников 11 или 11

Работой источников 11< и 11 управляет генератор 8 импульсов, вырабатывающий прямоугольные импульсы, скважность которых равна двум.

Источник 11 света излучает световой импульс в то время, когда на его вход поступает импульс от генератора 8. В это время инвертор

9 подает на вход источника 11 света низкое напряжение, что предотвращает излучение света источником 11д.

Во время паузы между импульсами генератора 8 излучает источник 11 света, на который поступает импульс с выхода инвертора 9, а источник

11, не излучает.

Элемент 10 задержки служит для выравнивания задержек поступления импульсов на источники 111 и 11 света, что предотвращает одновременное излучение света этими источниками. Задержка элемента, 10 равна задержке инвертора 9.

Таким образом, источники 11,,и

11 света поочередно дают световые импульсы одинаковой длительности, равной длительности импульса гене-. ратора 8. е

Когда фотодиод 5,, подключенный к катоду следующего светодиода

4;, оказывается освещенным излучением предыдущего светодиода 4; и излучением соответствующего источника 111 или 11, он открывается. При этом возбуждается светодиод

4;,, в цепи которого находится

И данный фотодиод 5;„.

Процесс последовательного срабаи тывания фотодиодов 5 и светодиодов 4 продолжается до тех пор, пока не загорится последний светодиод 4, который подает сигнал на оптический вход формирователя 6 временных интервалов. Причем каждый следующий светодиод 4 не возбуждается до тех пор, пока на оптический вход фотодиода 5, включенного в его цепь, не поступает вместе с излучением предыдущего светодиода 4 световой импульс от соответствующего источ ника 111 или 11 света.

Таким образом, процесс последовательного срабатывания фото- и

955 4 ник опорного напряжения, управляемый ключ, первый вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, п светодиодов, аноды которых соединены с выходом управляемого ключа, и пар параллельно и согласно соединенных фотоднодов, катод i-го светодиода соединен с катодами i-й пары фотодиодов, оптический дефлектор, входы которого соединены с входными шинами, а оптический выход оптически соединен с оптическим входом первого фотодиода i-k" пары фотодиодов, делитель частоты, генератор импульсов, выход которого соединен с входом делителя частоты, формирователь временных интервалов, выход которого является выходной шиной, первый вход объеди, нен с управляющим входом управляемого ключа и соединен с выходом делителя частоты, а второй вход формирователя временных интервалов оптически соединен с оптическим выходом и-го светодиода, оптический выход каждогоо i-Го светодиода оптически соединен с оптическим входом второго фотодиода i+i-й пары фотодиодов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, помехозащищенности и упрощения устройства, в него введены первый и второй источники света, инвертор и элемент задержки, входы инвертора и элементы задержки объеди" нены н соединены с выходом генератора импульсов, вход первого источника света соединен с выходом элемента задержки, а вход второго источника света - с выходом инвертора, при этом оптический выход первого источника света оптически соединен с оптическими входами вторых фотодиодов четных пар фотодиодов, а оптический выход второго источника света оптически соединен с оптическими входами вторых фотодиодов не четных пар фотодиодов, причем аноды фотодиодов и пар фотодиодов и выходы первого и второго источников света соответственно подключены к шинам нулевого потенциала. з, 1229 светодиодов оказывается синхронизированным импульсами генератора 8, т.е. каждая ячейка, состоящая из светодиода и подключенных к его катоду двух соединенных параплель- 5 но фотодиодов, срабатывает в течение одного и того же времени, равного длительности импульса генератора 8, а следующая ячейка не может срабатывать до окончания этого интервала времени.

При поступлении на оптический

: вход формирователя 6 временных интер валов сигнала с оптического выхода последнего светодиода 4 он формирует задний фронт временного интервала t» передний фронт которого формируется импульсом от делителя

7 частоты. Для получения импульсов, формирующих передний фронт временного интервала t„, используются импульсы генератора 8, которые поступают на вход делителя 7 частоты.

Длительность „ формируемого временного интервала определяется 25 суммарным временем срабатывания ячеек, состоящих из свето- и фотодиодов. Так ка процесс срабатывания ячеек синхронизирован импульсами. генератора 8, т.е. за время импуль30 са генератора 8 срабатывает только одна ячейка, то

ti пТц, (1) где n — число сработавших ячеек;

Т© - длительность импульса генератора 8.

Для того, чтобы за время импульса каждая ячейка успевала сработать

1 длительность Т„импульсов должна удовлетворять условию:

Т » „ (2) где,мс,кс - максимальное время срабатывания ячейки.

Так как скважность импульса генератора 8 равна двум, то для периода

Т следования импульсов получается соотношение

2 макс ° (3)

Формула из обретения

Преобразователь напряжения во

50 временной интервал, содержащий источ1229955

Составитель В. Солодова

Редактор А. Шандор Техред М.Ходанич Корректор О. Луговая

Заказ 2459/58 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4