Фазорасщепитель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.V111.1970 (№ 1469656/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22Х1.1973. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 31.Х.1973

Ч. Кл. С 01г 25/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 681.34(088.8) Авторы изобретения

M. А. Габидулин, В. В. Драгоиер и Г. А. Габидулина

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики

Заявитель

ФАЗОРАСЩЕПИТЕЛЬ

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования, Известны фазорасшепители, содержащие источник света с кондспсором и фотоприемником, между которыми последовательно расположены диск с радиальным растром, закрепленный на валу синхронного двигателя, и растровые линейные решетки.

Однако форма BbIxOQH bIx и апряжепи и TB KIIx фазорасщепителсй существенно отличается от синусоидальной.

Предлагаемый фазорасщепитель отличается тем, что в нем ширина и длина чувствительной поверхности фотоприемников выполнены соответственно равными G/5 (где

G — шаг муаровых полос) и /гд (где g— шаг растра, Й=-1, 2, 3,...), а ширина штрихов радиального растра и растровых линейных решеток соответственно равны g/2 и о/8, Такое выполнение фазорасщепителя позволяет обеспечить синусоидальную форму его выходных напряжений при высокой точности соответствия их фазовых сдвигов заданным в широком диапазоне изменения частоты.

Йа фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого фазорасщепителя; на фиг. 2 и 3 схематически показано муаровое сопряжение радиального растра и растровой линейной решетки в двух проекциях.

Предлагаемый фазорасщепитель содержит диск 1, па котором нанесен радиальный растр

2. Диск закреплен на валу синхронного двигателя 8. С одной стороны диска расположен

5 источник 4 света с копдснсором 5, с другой— растровые линейные решетки 6 (6 — 6„), линзы 7 и фотоприемники 8.

Прозрачные полосы радиального растра и растровой линейной решетки имеют соответ10 ствснно ширину а и а» (фиг. 3); 2те, 2й — -соответственно ширина и длина чувствительной поверхности приемника прямоугольной формы; р — угол между штрихами растровых линейных решеток и штрихами радиального

15 растра.

Фазорасщепитель работает следующим образом.

Световой поток источника света, пройдя конденсор 5, диск 1 с радиальным растром, 20 линейные растровые решетки б и линзы 7, фокусируется на чувствHlåëüíûх поверхностях фотоприемников 8.

При вращении диска 1 синхронным двигателем 8 в поле зрения фотоприемников 8 возни25 кает бегущая муаровая картина, образованная наложением штрихов радиального растра

2 и линейных растровых решеток б. Возникающие при вращении диска 1 бегущие муаровые полосы модулируют световые потоки, по30 пада|ощне на фотоприемники 8. О выходов

38823i3

+sin

30 фотоприемников 8 снимают напряжения, изменяющиеся с частотой, равной произведению числа оборотов вращения диска на число штрихов радиального растра.

Форма выходных сигналов фотоприемников

8 зависит от параметров радиального растра, растровых линейных решеток и чувствительной поверхности фотоприемников, а фазовые сдвиги — от координат чувствительной поверхности фотоприемника в поле муаровой картины. В общем виде зависимость напряжения фотоприемника от этих параметров (если между длиной 2h чувствительной поверхности фотоприемника и шагом g растра справедливо соотношение 2h=kg) можег быть выражена следующим образом: /ф = Кф —, -+- —, у —., sin Х а,а, 2 1 1,/да д 1 j g

/ 1

2п/ з!и э соз /(et+ ), (1) 2щ

G где Кф — чувствительность фотоприемника;

2 а = — v — частота несущих колебании, G

v — скорость перемещения радиального растра;

2ж

Ч = — хо — начальная фаза, хо — началь6 ное положение фотоприемника в поле муаровых полос;

G = шаг муаровых полос.

2 sin q/2

Как видно из приведенной выше зависимости, в выходном сигнале фотоприемника содержится, кроме основной, бесконечный ряд гармоник, амплитуды которых убывают про1 порционально —. В зависимости от заданного .з допустимого значения коэффициента нелинейных искажений выбором определенных соотношений ранее перечисленных параметров можно добиться подавления ряда гармоник, выходного напряжения фотоприемника.

5 При относительной ширине штрихов радиального растра а /g= i/т, растровых линейных решеток а /g= i/1 и чувствительных площадок фотоприемников 2о/G =-1/и, где т=2, 1=3, n=5 — простые числа, которым кратны номера подавляемых гармоник выходных сигналов фотоприемников, формула (1) принимает вид

15 у у 1 1 2Е 1 1 1 . / ф= ф . + у —.зш

П Ш

/=1

Х sin — зЫ вЂ” cos /(аt+ ф)1 . (2)

m 1

Поскольку амплитуды гармоник выходных напряжений фазорасщепителя обратно пропорциональны номеру гармоники в кубе и в выходном напряжении фотоприемника отсутствуют гармоники, кратные и, т и 1, процент нелинейных искажений ничтожно мал.

Предмет изобретевия

Фазорасщепитель, содержащий источник света с конденсором и фотоприемником, между которыми последовательно расположены диск с радиальным растром, закрепленный на валу синхронного двигателя, и растровые линейные решетки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в нем ширина и длина чувствительной поверхности фо40 топриемников выполнены соответственно равными G/5 и kg, а ширина штрихов радиального растра и растровых линейных решеток соответственно равны g/2 и g/3, где G — шаг муаровых полос, g — шаг растра, lг=1, 2, 3,....

388233

76/

Pug s

Редактор И. Орлова

Заказ 2929)6 Изд. № 1695 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Рыгалий

Техред 3. Тараненко

Корректоры; Н. Стельмак и А. Васильева