Фотоэлектрический импульсный датчик вращения для магнитофона
Изобретение относится к приборостроению. Цель изобретения - повышение безотказности работы за счет повышения отношения сигнал/шум. Цель достигается тем, что в положении максимальной оптической связи оптопары большая часть светового потока отраженного от вогнутого сферического зеркала растра, фокусируется на светочувствительной поверхности приемника, а в положении минимальной оптической связи световой поток отражается в стороны и не попадает на приемник света. Датчик содержит растровый диск, установленный на оси вращения, источник и приемник света, установленные на равном расстоянии от растрового диска и выполненные в виде оптопары с внешним оптическим каналом. Растр на диске выполнен в виде цепочки размещенных по окружности вогнутых сферических зеркал с диаметром, превышающим шаг растра, при этом источник и приемник света оптопары размещены вдоль окружности растра на расстоянии друг от друга, меньшем величины шага растра. Такое выполнение датчика обеспечивает повышение отношения сигнал/шум и исключает повышение уровня шума при появлении влаги и пыли на поверхности растра. При вращении растра с определенной скоростью он модулирует световой поток, падающий на приемник света. При этом на контактах приемника света образуются импульсы напряжения. 3 ил.
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано, например, в кассетных магнитофонах в качестве датчика автостопа.
Известен датчик автостопа проигрывателя [1], содержащий растр, источник и приемник света, расположенные на равных расстояниях от растра. Недостатком данного датчика является малое отношение сигнал/шум. Это обусловлено тем, что он содержит два растра. Приемник света имеет светопропускающий растр, а подвижный отражающий растр находится на оси, вместе с которой он вращается. При такой конструкции устройства для обеспечения нормальной работы нужно, чтобы между вращающимся на оси растром и оптоэлектронной парой было относительно большое (1-2 см) расстояние. Наиболее близким по технической сущности является фотоэлектрический импульсный датчик [2], содержащий растр, источник и приемник света, расположенные на равных расстояниях от растра, на котором нанесены черные штрихи на белом фоне. Недостаток данного датчика - низкая безотказность работы, так как модулируется малая часть света, ограниченная площадью светочувствительной поверхности оптопары. Кроме того, при попадании влаги и пыли на растр коэффициент отражения поверхности черных штрихов увеличивается, а отношение сигнал/шум уменьшается. Другим недостатком прототипа является необходимость использования только специальных оптоэлектронных пар с элементами, расположенными под углом. Целью изобретения является повышение безотказности работы за счет повышения отношения сигнал/шум. Цель достигается тем, что растр на диске выполнен в виде цепочки размещенных по окружности вогнутых сферических зеркал с диаметром, превышающим шаг растра, при этом источник и приемник света оптопары размещены вдоль окружности растра на расстоянии друг от друга, меньшем величины шага растра. Такое выполнение датчика обеспечивает повышение отношения сигнал/шум, так как в положении максимальной оптической связи большая часть светового потока, отраженного от вогнутого сферического зеркала, фокусируется на светочувствительной поверхности приемника, а в положении минимальной оптической связи световой поток отражается в стороны и не попадает на приемник света, что увеличивает отношение сигнал/шум и исключает повышение уровня шума при появлении влаги и пыли на поверхности растра. На фиг. 1 схематически изображены элементы датчика в положении максимальной оптической связи оптопары, сечение А-А растра показано на фиг.3; на фиг. 2 - элементы датчика в положении минимальной оптической связи оптопары (корпус не показан); на фиг.3 - растр, вид сверху с элементами оптопары, изображенными условно на одной кромке растра. Фотоэлектрический импульсный датчик вращения для магнитофона содержит источник 1 света и приемник 2 света в корпусе 3 (фиг.1), которые размещены вдоль окружности растра 4, связывающего их оптически, на расстоянии друг от друга d, меньшем величины шага растра W, обозначенном на сечении А-А сферы КРМ кромками К и М, которые образованы пересечением вогнутых сферических зеркал 5-6 и 5-7 (фиг.3) с диаметром Dвог, превышающим шаг растра. Для упрощения только на одну кромку ММ размера l условно наложен максимальный поперечный размер Dпов светоизлучающей и светочувствительной поверхности 8 оптопары с соотношением Dпов < l. Минимальное расстояние от источника до приемника света определяется конструктивными и технологическими возможностями изготовления оптопары, а максимальное должно быть меньше величины шага растра, так как при d = W только малая часть светоизлучающей и светочувствительной поверхностей оптопары участвует в работе. Датчик работает следующим образом. В положении максимальной оптической связи оптопары (фиг.1) источник и приемник света находятся симметрично оптической оси СР вогнутого сферического зеркала КРМ радиуса R с центром С. При этом растр 4 находится в таком положении, что лучи света а и b от источника 1 света отражаются, фокусируются и попадают на приемник света, так как угол
1 = 2. При перемещении растра 4 на W/2 (фиг.2) лучи света а' и b' в этом положении растра отражаются в стороны и не попадают на приемник 2 света. При вращении растра с определенной скоростью он модулирует световой поток, падающий на приемник света. При этом на контактах приемника света образуются импульсы напряжения.Формула изобретения
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ДАТЧИК ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ МАГНИТОФОНА, содержащий растровый диск, установленный на оси вращения, источник и приемник света, установленные на равном расстоянии от растрового диска и выполненные в виде оптопары с внешним оптическим каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения безотказности работы за счет повышения отношения сигнал/шум, растр на растровом диске выполнен в виде цепочки размещенных по окружности вогнутых сферических зеркал с диаметром, превышающим шаг растра, при этом источник и приемник света оптопары размещены вдоль окружности растра на расстоянии друг от друга, меньшем величины шага растра.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
