Фотоэлектрический преобразователь перемещения в электрический сигнал

Авторы патента:

G01D5/34 - пучками световых лучей, детектируемых фотоэлементами

Изобретение относится к приборостроению , а именно к преобразователям перемещения в электрический сигнал. Изобретение позволяет снизить погрешность преобразователя, используемого как в замкнутых, так и в разомкнутых системах. Цель достигается за счет наличия двух оптических пар, диафрагмы, обеспечивающей поочередную засветку фотоприемников, и блока сравнения с нулем, определяющего момент появления нулевой разности потенциалов между одноименными выходами фотоприемников, подключенных к нагрузочным резисторам. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1631324 (я)5 С 01 D 5/34

31:,Е Фъ, Г,,1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЛ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4369545/10 (22) . 30. 11.37 (46) 28.02.91. Бюл. H 8 (72) А.А.Михайлов и Е.М.Жукова (53) 681.84.083 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! - 387412, кл. С 03 С 9/06, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Р 647529, кл. G Ol Э 5/34, 1978. ! (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

СИГНАЛ (57) Изобретение относится к прибоИзобретение относится к преобразователям неэлектрических величин в электрический сигнал, а именно к преобразователям перемещения в электрический сигнал.

Цель изобретения вЂ” повышение точности преобразования угловых перемещений в электрический сигнал.

На чертеже приведена блок-схема фотоэлектрического преобразователя, Фотоэлектрический преобразовавЂ” тель сОдержит первую и вторую оптронные пары 1 и 2, диафрагму З,прорези которой расположены в шахматном порядке, два нагрузочных резистора

4 и 5, суммирующий резистор 6, усилитель сигнала рассогласования 7, регулятор тока 8, блок сравнения с нулем 9, содержащий усилитель и компаратор. Первая оптронная пара состоит из фотоприемника 10 и источника света 11. Вторая оптронная пара сосростроению, а именно к преобразователям перемещения в электрический сигнал. Изобретение позволяет снизить погрешность преобразователя, используемого как в замкнутых, так и в разомкнутых системах. Цель достигается за счет наличия двух оптических пар, диафрагмы, обеспечивающей поочередную засветку фотоприемников, и блока сравнения с нулем, определяющего момент появления нулевой разности потенциалов между одноименными выходами фотоприемников, подключенных к нагрузочным резисторам. 1 ил. тоит из фотоприемника 12 и источни- С ка света 13.

Фотоэлектрический преобразователь 2 работает следующим образом. )ю

Диафрагма 3, установленная между ф фотоприемником и источником света, обеспечивает засветку одного из фотоприемников 10(!2) источником света

ll(l3) своей оптронной пары, при этом между однополюсными выходами фотопри- !. емников, подключенных к нагрузочным резисторам формируется разность потенциалов, обеспечивающая одно из двух состояний блока сравнения с нулем вЂ” высокий или низкий уровень сигнала.

При перемещении диафрагмы относительно оптронных пар ее окна обеспечивают поочередную засветку фотоприемников, при этом на границе перехода с одного окна на другое возникает зона частичной засветки обоих

1631324 фотоприемников, что, в свою очередь, приводит к уменьшению разности потенциалов между выходами фотоприемников до нуля и последующем ее увеличением по абсолютной величине с противоположным знаком. При изменении значения разности потенциалов между выходами фотоприемников через нуль происходит переключение состояния блока сравнения с нулем. Усилитель сигнала рассогласования 7, подключенный своими входами к источнику эталонного напряжения и суммирующему резистору

6, обеспечивает совместно с регулятором тока 8 поддержание постоянным значения суммарного тока фотоприемников 10 и 12 регулировкой световых потоков источников света 11 и 13, включенных последовательно, изменением их величины тока.

В преобразователе временной и температурный дрейф нуля позиционной характеристики определяется временным и температурным дрейфом отно- 25 сительной разности чувствительностей фотоприемников (: T) 1Ц + К2

30 где К1 и К2 вЂ” чувствительность элементов фотоприемников и записывается следующим образом:

Х,(t: т) = вЂ” вЂ” вЂ” вЂ” 1 K(:7), 1 А х1

1 А(х)

40 где - вЂ - вЂ” вЂ” вЂ” скорость изменения отdx носительной разности освещаемых площадей фоточувствительных элементов фотоприем45 ников при перемещении диафрагмы.

Формула изобретения

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в электрический сигнал, содержащий оптическую пару (фотоприемник вЂ” истОчник cBeTG) диафрагму, источник эталонного напряжения, регулятор тока, два нагрузочных резистора, суммирующий резистор, усилитель сигнала рассогласования, первый вход которого подключен к точке подсоедикения суммирующего резистора к плюсовой шине фотоприемника оптической пары, а второй вход вЂ” к источнику эталонного напряжения, выход усилителя через регулятор тока подсоединен к первой шине источника света оптической пары, а ее фотоприемник минусовой шиной через первый нагрузочный резистор подключен к соответствующей шине источника питания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены вторая оптическая пара и блок сравнения, первый и второй входы которого подключены соответственно к минусовым шинам первого и второго фотоприемника, при этом минусовая шина второго фотоприемника через второй нагрузочный резистор подключена к соответствующей шине источника питания, а его плюсовая шина вЂ” к точке подсоединения суммирующего резистора, вторая шина источника света первой оптической пары подсоединена через источник света второй оптической пары к шине источника питания, причем диафрагма выполнена с прорезями, расположенными в шахматном порядке, а фотоприемники оптических пар установлены каждый против своего ряда прорезей.

1631324

Составитель Г.Лисенков

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Редактор И.Сегляник

Заказ 536 Тираж 326 Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 301

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в электрический сигнал

Механизм управления перемещением курсора // 729583

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в электрический сигнал // 647529

Классификатор // 450957

Патент 402737 // 402737

Фотоэлектрический координатно-чувствительный преобразователь // 395721

Датчик перемещений // 395023

Датчик относительных перемещений // 387212

Фотоэлектрическое устройство для регистрации пузырьков газовой утечки // 336518

Фотоэлектрический датчик угловых перемещений // 329387

Электросчетчик "мзэп-телус" с внешним расположением оптического датчика импульсов // 2136005

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроизмерительной технике, и предназначено для учета и дистанционной передачи информации о потребляемой энергии

Способ определения расстояния до источника излучения // 2179707

Изобретение относится к области оптических измерений и может быть использовано для измерения расстояния до излучающего объекта, в частности для определения расстояния до точечного источника света

Оптико-электронный преобразователь положение-код // 2248093

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных и угловых перемещений объекта

Реверсивный линейный привод, содержащий средства для обнаружения местоположения якоря // 2372589

Изобретение относится к реверсивному линейному приводу, имеющему, по меньшей мере, одну обмотку возбуждения, в которую подается изменяющийся ток, магнитному якорю, а также средствам для определения положения якоря

Оптический кодер // 2471289

Изобретение относится к оптическому кодеру, предназначенному для определения, в частности, позиционной информации, относящейся к фокусирующей линзе и трансфокатору, входящих в состав линзового устройства

Оптическое кодирующее устройство // 2507559

Изобретение относится к оптическим кодирующим устройствам, выдающим логические двоичные сигналы, характеризующие приращения относительного положения двух элементов (10, 11) кодирующего устройства. Техническим результатом является упрощение изготовления устройства за счет расширения допуска изготовления меток и допуска позиционирования фотоэлементов. Устройство содержит два элемента, подвижных относительно друг друга, при этом первый элемент (10) содержит, по меньшей мере, одну метку (16), а на втором элементе (11) установлена пара фотоэлементов (17, 18) детектирования метки (16), причем размеры метки (16) определены таким образом, чтобы ее либо нельзя было детектировать ни одним из двух фотоэлементов (17, 18), либо можно было детектировать только одним фотоэлементом (17, 18), либо обоими фотоэлементами (17, 18), причем длина зоны второго элемента (11), содержащей пару фотоэлементов (17, 18) детектирования, меньше длины метки (16), при этом длины измерены в направлении относительного перемещения двух элементов (10, 11), и допуск на выполнение длины метки находится в пределах от минимальной длины, равной длине зоны, до максимальной длины метки, не зависящий от длины зоны и зависящей от числа приращений кодирующего устройства. 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Цифровой датчик угла со знаковым разрядом // 2515965

Изобретение относится к области автоматики и робототехники и может быть использовано в следящих приводах с цифровыми датчиками угла (ЦДУ), работающих в диапазоне углов, больших чем ±180°, в которых задается знак направления движения. Технический результат - возможность формирования знакового разряда, информация о котором сохраняется после снятия напряжения питания и восстанавливается при возобновлении работы. Цифровой датчик угла содержит индукционный датчик угла типа синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), аналого-цифровой преобразователь сигналов СКВТ в код угла (АЦП ВТ) следящего типа с дополнительными сервисными сигналами НВ (направление вращения) и Fсчет. (импульсы смены единицы младшего разряда), микропроцессорный контроллер (МПК), двоичный реверсивный счетчик с числом разрядов на один старший (знаковый) больше, чем у АЦП ВТ, цифровой компаратор с числом разрядов, равным числу разрядов АЦП ВТ, устройство установки нулевого кода с числом разрядов, равным числу разрядов цифрового компаратора. 1 ил.

Цифровой преобразователь угла // 2517055

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, а именно к элементам систем цифрового управления, представляющим в виде двоичного кода точную информацию о текущем угловом положении подвижной части объекта регулирования. Технический результат - возможность амплитудного преобразования следящего типа углового положения ротора СКВТ α в выходной двоичный код N с максимальным значением методической погрешности преобразования менее 2 угл.с. Технический результат достигается за счет применения в основном канале простейших функциональных цифроаналоговых преобразователей с базовой функцией вида f(x)=(1+К)x/(l+кx), а в корректирующем канале - формирователя определенного напряжения, используемого в качестве дополнительной составляющей сигнала цепи рассогласования текущих значений угла α и двоичного кода N. 4 ил.

Устройство и способ изготовления герметично запечатанных упаковок пищевого продукта из многослойного полотна упаковочного материала // 2542315

Группа изобретений включает устройство (10, 10') для герметичного запечатывания из термосклеиваемого пластикового материала при ее наложении на многослойное полотно (3) упаковочного материала для пищевых продуктов и способ для упаковок пищевых продуктов. Устройство продвигает полоску (7) вдоль заданной траектории (P) и включает по меньшей мере один основной слой для обеспечения жесткости и прочности и один или большее число термосклеиваемых пластиковых слоев. Полоска (7) для герметичного запечатывания имеет первый продольный участок (42), накладываемый на продольный край (8) полотна (3), и второй продольный участок (43), выступающий сбоку от продольного края (8). Устройство (10, 10') содержит: источник света (45, 45'), предназначенный для облучения поперечного участка полотна (3) во время его движения вдоль траектории (P), и датчик (46, 46'), при использовании определяющий значение величины (I, I'), Последний характеризует различное поведение материалов, составляющих полотно (3) и полоску (7) для герметичного запечатывания, при падении на них света. Датчик генерирует выходной сигнал (W), относящийся к ширине второго участка (43) полоски (7) для герметичного запечатывания в направлении (X), перпендикулярном к направлению движения полотна (3) и параллельном полотну (3). Способ изготовления герметично запечатанных упаковок пищевого продукта из многослойного полотна (3) упаковочного материала включает операцию наложения полоски (7) из термосклеиваемого пластикового материала на полотно (3) и операцию определения положения наложения полоски (7) для герметичного запечатывания. Технический результат, достигаемый при использовании способа и устройства по изобретениям, заключается в том, чтобы обеспечить непрерывный и точный контроль положения полоски для герметичного запечатывания при ее наложении на полотно упаковочного материала без нарушения функционирования упаковочной машины. 2 н. и. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел // 2548936

Заявленная группа изобретений относится к отражательным энкодерам, а также механизмам, содержащим указанные энкодеры. Отражательный энкодер содержит вращающийся диск, который установлен с возможностью вращения вокруг вращающегося центра вала и на котором по направлению вдоль окружности сформированы инкрементный рисунок и периодический абсолютный рисунок; и панель, которая установлена напротив вращающегося диска и включает в себя источник света, который испускает свет по направлению к вращающемуся диску, группу инкрементных приемников света, которая включает в себя множество инкрементных приемников света для приема света, отраженного от инкрементного рисунка, и группу абсолютных приемников света, которая включает в себя множество абсолютных приемников света для приема света, отраженного от периодического абсолютного рисунка. При этом группа инкрементных приемников света включает в себя множество комплектов инкрементных приемников света, причем каждый из комплектов включает в себя инкрементные приемники света, которые принимают оптические сигналы, имеющие отличающиеся друг от друга фазы, и установлены на панели в направлении вдоль окружности вращающегося диска, причем между ними расположен источник света, и группа абсолютных приемников света разделена и установлена на панели, по меньшей мере, с внешней или внутренней стороны источника света в радиальном направлении вращающегося диска. Также описаны серводвигатель и сервоузел, содержащие такой энкодер. Данное изобретение направлено на эффективное использование отраженного света за счет повышения площади приема света. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 12 ил.