Позиционно-чувствительное устройство
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 442370 боюэ Советских
Социалистических
Реслу4лик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 09.10.72 (21) 1836464/25-28 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 05.09.74. Бюллетень ¹ 33
Дата опубликования описания 18.04.75 (51) М. Кл. С Olb 19j36
G 08с 9/06
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам нэобретений и открытий (53) УДК 531.715 (088.8) (72) Авторы изобретения
Б. А. Сандомирский, В. Е. Силантьев и В. И, Саркисов (71) Заявитель
Ф (54) ПОЗИЦИОННО-ЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ УСТРОЛСТВЬ
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения перемещений оптическими средствами.
Известны позиционно-чувствительные уст- 5 ройства, содержащие четырехквадратный датчик, соединенный с источником питания, сопротивления нагрузки и схему формирования сигнала рассогласования.
Недостатком таких устройств является то, 10 что они содержат громоздкую схему, реализующую сложный алгоритм определения координат.
С целью упрощения устройства схема формирования сигнала рассогласования выполне- 15 на в виде фазочувствительных выпрямителей, один из их входов подключен к источнику питания, четырех трансформаторов, каждая из первичных обмоток которых подключена к выходам двух различных соседних фотоэле- 20 ментов, а вторичные обмотки трансформаторов, связанных с противоположными парами фотоэлементов, соединены последовательно и подключены к другому входу каждого из фазочувствительных выпрямителей. 25
На чертеже изображена схема предлагаемого устройства, Устройство содержит четырехквадрантный фотодатчик 1, на который падает световое пятно 2, Фотодатчик 1 соединен с источником ЗО
3 питания и сопротивлениями 4 нагрузки. Выходы 5 — 8 квадрантов 1 †фотоэлемента датчика подключены к первичным обмоткам
9 — 12 трансформаторов 13 — 16, вторичные обмотки 17 — 20 которых связаны с фазочувствительными выпрямителями 21 и 22.
Устройство работает следующим образом.
Если на поверхность фотоэлемента датчика
1 падает световой луч так, что центр 23 светового пятна а пей отстоит от координатных осей Х и У фотодатчика па Лх и Лд, при правильно подобранных сопротивлениях нагрузки ток, текущий по выходной цепи каждого из квадрантов 1 †, будет пропорционален освещенности соответствующего квадранта.
Таким образом, по оомотке 9 трансформатора 13, например, течет ток. пропорциональный разности лучистых потоков, падающих на соседние квадранты 1 и II фотоэлемента датчика 1, поскольку эта обмотка подключена к квадрантам между соответствующими сопротивлениями нагрузки. Аналогично по обмотке
10 трансформатора 14 течет ток, пропорциональный разности потоков квадрантов III и IV.
Обмотки подсоединены к выходам противоположных пар квадрантов фотоэлемента датчика 1. Сигнал, идущий на фазочувствительный выпрямитель 21, определяется суммой э. д. с., наводимых во вторичных обмотках
4423 (0
Составитель Б. Минни
Техред Л. Морозова
Корректор Т. Добровольская
Редактор Е. Сотник
Заказ 936/3 Изд. Уз 466 Тираж 760 Подписное
Ш1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 г1эансфор...,-. Opo 13 и :„и, таким O6pa o:, он пропорционален алгебраической сумме сигналов в первичных обмотк" õ 9 и 10.
В обмотках 11, 12, 19, 20 трансформаторов
15, 16, перви иные обмотки которых подсоеди11ены и выходам других противоположньlх квадрантов фотоэлемента датчика 1, происходит то же. На выходе фазочувствительного выпрямителя 21 получается постоянное напряжение, величина и знак которого определяют положение центра 23 светового пятна 2 по оси
Х, а на выходе фазочувствительного выпрямителя — аналогичный сигнал по оси У.
Фотоприемником датчика 1 является четырехквадрантный фотоэлемент. Квадранты 1—
11 могут быть образованы и отдельными фотоприемниками. Фотоэлемент является фотодиодом и работает с источником 3 импульсного питания в режиме электронной модуляции.
Возможно также иное построение датчика 1. Например, фотоэлемент датчика может работать в фотогальваническом режиме, когда питания нет, а переменный выходной сигнал обусловливается механической модуляцией входного лучистого потока.
Таким образом, схема устройства оказывается достаточно простой. Кроме того, гальваническая развязка между фотоэлементами датчика 1 и последующей схемой выделения сиг5 палов рассогласования уменьшает взаимовлияние отдельных частей схемы и повышает точность определения координат центра светового пятна.
Предмет изобретения
Позиционно-чувствительное устройство, содержащее четырехквадрантный фотодатчик, связанные с элементами фотодатчика сопротивления нагрузки, источник питания и схему
15 формирования сигнала рассогласования, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, схема формирования выполнена в виде двух фазочувствительных выпрямителей, один из их входов подключен к источнику пи20 тания, четырех трансформаторов, каждая из первичных обмоток которых подключена к выходам двух различных соседних фотоэлементов, а вторичные обмотки трансформаторов, связанных с противоположными парами фото25 элементов, соединены последовательно и подключены к другому входу каждого из фазочувствительных выпрямителей.
