Преобразователь перемещения в фазу

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскмк

Соцналмстичесннк

Республик (EE) 619796 (6E) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

Ст 01 0 5/.30 (22) Заявлено 030177(21) 2437224/18-24 с присоединением заявки Ж

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 150878.Бюллетень И 30 (45) Дата опубликования описания 030778 (53) УДК 681.325 (088.8) И.И. Габидулин и Л.Н. Сафонов

Pt) Заявнтель

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ФАЗУ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с ажифровым вычислительным устройством.

Известен. преобразователь перемещения в фазу, содержащий источник излучения, выход которого через подвижный и неподвижный растры оптически связан с фотоприемниками, подключенными через модуляторы к сумматору, а выход сумматора подключен к избирательному усилителю(1) .

Недостатком такого преобразователя являются погрешности, вызванные избирательным усилителем и нестабильностью фотоприемников.

Известен также преобразователь, содержащий многофазный генератор синусоидального напряжения, кажцый из выходов которого подключен к соответствующему источнику излучения, Выхо» ды которых через подвижный и неподвижный растры оптически связаны с фотоприемником, а выход фотоприемника подключен к усилителю 2) .

Недостатком такого преобразователя является низкая точность, вызванная по решностью смещения по Фазе, .выходных, сигналов генератора и погрешностью коэффициентов передачи источников излучения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь перемещения в фазу, содержащий генератор синусоидального напряжения, подключенный к источнику излучения,. выход которого через подвижный и неподвижный растры оптически связан с четырьмя фотоприемниками, выходы которых попарно подключены к входам дифференциальных усилителей, a:âûõîäû.äèôôâðåíöèàëüíûõ усилителей подключены к фазосдвигающей RC -цепочке f3).

Недостатком этого преобразователя является низкая точность, вызванная погрешностью изменения коэффициентов передачи фотоприемников.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введены три дополнительных источника излучения, а генератор синусоидального напряжения выполнен четырехфазным, три дополнительных выхода генератора синусоидального напряжения подключены.к трем дополнительным источникам излучения, каждый из которых через подвижный и

619 796

3 неподвижный растры оптически связан с четырьмя фотоприемниками.

Струк=урная схема преобразователя представлена на чертеже.

Преобразователь содержит четырехфазный генератор 1 синусоидального напряжения, один выход которого подключен к источнику 2 излучения, а дополнительные выходы подключены к

,соответствующим дополнительным источника 3, 4, 5 излучения. Каждый источник излучения через оптическую систему 6, подвижный растр 7 и соответствующее окно 8, 9, iO, 11 неподвижного растра 12 оптически связан с фотоприемниками 13, 14, 15, 16.

Выходы фотоприемников 13 и 14 подключены к входам дифференциального усилителя 17 переменного тока, а выходы фотоприемников 15 и 16 подключены к входам дифференциального усилителя 18 переменного тока. Выходы дифференциальных усилителей 17 и

18 подключены к входам фаэосдвигающей ЯС -цепочки 19 °

Преобразрватель пере ещения в фазу работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает синусоидальные напряжения, смещенные по фазе относительно друг друга íà k/2.

Синусоидальные напряжения используются для модуляции светового потока источников 2-5 излучения. Штрихи подвижного растра 7 и штрихи неподвижного растра в каждом из окон 8, 9. 10, 11 образуют световые комбинационные полосы, совпадающие по фазе. Световая комбинационная полоса, сформированная в одном окне передается, например, с помощью светопроsamos„ иа каждый из четырех фотоприемников со сдвигом по фазе наk /Z.

Аналогично передаются световые комбинационные полосы, сформированные в каждом из других окон. В результате на вход каждого фотоприемника поступает четыре световых потока.

Каждый из потоков модулирован в пространстве и во времени синусоидальным сигналом, смещенным по фазе на Я/2 по отношению к синусоидальному сигналу, модулирующему соседний световой поток.

Общий световой поток Р на каждом фотоприемнике можно MareMaTHчески представить выражением з Р -». Р;(»»П»»,SI»(»t » i »J — 1)»

x(t»»n> со&(ы»«»»»» 1»

11 где сР; — среднее значение светового потока i — источника излучениями

Щ,; п4g — глубина пространственной и временной модуляции светового потока в (окне ;

< — величина перемещения подвижного растра;

Cd — круговая частота временной модуляции; — время;

О, 1, 2, 3, — номер окна, формирующего световой поток;

О, 1, 2, 3 — номер фотоприемника;

К = О, 1, 2, 3 — число, опреде1О ляющее начальный сдвиг фазы, Выходы фотоприемников с четными номерами подключены к входам дифференциального усилителя 17, а выходы фотоприемников с нечетными номерами подключены к входам дифференциального усилителя 18. Фотоприемники 13, 14, 15, 16 преобразуют световой поток в электрический сигнал. Дифференциальные усилители 17 и 18 передают только переменную составляющую выход20 ных сигналов фотоприемников. Поэтому в выражении целесообразно рассматривать только две группы слагаемых ° представляющих переменную по времени составляющую суммарного светового потока. Амплитуда слагаемых одной иэ этих групп не зависит от угла поворота. Погрешность преобразователя, ° которую можно выявить при анализе этой группы слагаемых, определяется произведением неидентичности источников излучения (или амплитуды выходных сигналов генератора 1), и неидентичности фотоприемников и представляет собой величину второго порядка малости.

Амплитуды другой группы слагаемых переменной во времени составляющей световых потоков Ф> изменяются в функции угла поворота.

При передаче сигналов, опреде» ° ляемых другой группой слагаемых, через дифференциальные усилители 17 и 18 на их выходах формируются сигналы с постоянной амплитудой и линейно изменяющейся фазой в функции

45 угла поворота. На выходе фаэосдвигающей цепочки 19 формируется сигнал с постоянной амплитудой и линейно изменяющейся фазой в функции угла поворота.

50 Погрешность преобразов ателя, выявленная в результате анализа группы слагаемых с переменной амплитудой, также сводится к величине второго порядка малости.

В результате в предлагаемом преобразователе значительно увеличивается точность по сравнению с известными преобразователями такого типа.

Экономический эффект от использования преобразователя определяется его техническим преимуществом.

Формула изобретения

65 )

Преобразователь перемещения в фа65 зу, содержащий генератор синусоидаль619796 тельным источникам излучения, каждый из которых через подвижный и неподвижный растры оптически связан с четырьмя фотоприемниками.

Составитель И. Назаркина

Редактор Н. Каменская Техред О. Андрейко Корректор . Гарасиняк

Заказ 4491/37 Тираж 872 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб. д. 4 5 с с ñ с

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного напряжения, подключенный к источнику излучения, выход которого через подвижный и неподвижный растры оптически связан с четырьмя фотоприемниками, выходы которых попарно подключены ко входам дифференциальных усилителей, а выходы дифференциальных усилителей ".одключены к 5, >азосдвигающей кС -цепочке, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьиаения точности преобразователя, в него гведены три дополнительных источника излучения, а генератор сину- 10 соидального напряжения выполнен четырехфазным, три дополнительных выхода генератора синусоидального напряжения подключены к трем дополниИсточники, информации, принятые во внимание при экспертизес

1. Преснухин Л.Н. и др, Фотоэлектрические преобразователи информации, И., Машиностроение, 1974, с. 223, рис, 113.

2 ° Преснухин Л.Н. и др. Фотоэлектрические преобразователи информации, М., Машиностроение, 1974 с. 219, рис. 112а.

3. Авторское свидетельство СССР

9 334793, кл. Я ОВ С 9/06, 1972.

Преобразователь перемещения в фазу Преобразователь перемещения в фазу Преобразователь перемещения в фазу 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерений, а именно к измеряющим устройствам, в которых выходной сигнал от датчика света передается с использованием оптических средств, и предназначено для регистрации световых изменений, которые обнаруживаются, например, на вращающихся или колеблющихся предметах (метка на диске электросчетчика), малогабаритных световых предметах (светодиодах)

Изобретение относится к волоконно-оптической измерительной технике и может быть использовано для измерения давления, температуры, деформации, перемещения

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах для регулировки и поверки индукционных счетчиков электроэнергии, а также для дистанционного измерения потребления электроэнергии

Изобретение относится к измерению расхода жиркости на транспортных средствах

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к датчикам наличия предметов и объектов в определенной зоне пространства, например наличия металла в определенном сечении клети прокатного стана, наличия объекта в определенном месте технологического процесса

Изобретение относится к оптической измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров физических полей

Изобретение относится к оптической измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров физических полей. Согласно способу генерируют пару сигналов близкой амплитуды со средней частотой, соответствующей определенной частоте полосы пропускания оптического датчика при заданном значении параметра физического поля и разностной частотой, достаточно узкой, для того чтобы оба сигнала попали в указанную полосу пропускания. Сгенерированную пару сигналов передают к оптическому датчику через оптический разветвитель по первой оптической среде. Принимают пропущенную через оптический датчик и сгенерированную пары сигналов, передаваемые соответственно по второй и третьей оптическим средам. Определение параметра физического поля производят за счет измерения коэффициента модуляции огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик, и определяя знак разности фаз между огибающей биений сигналов сгенерированной пары и огибающей биений сигналов пары, прошедшей через оптический датчик. Технический результат - повышение точности измерения за счет исключения источников погрешностей измерения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в конструкциях волоконно-оптических преобразователей физических величин, предусматривающих интерференционную регистрацию измеряемого сигнала. Устройство содержит полупроводниковый лазер, интерферометрический сенсор, оснащенный чувствительной мембраной, волоконно-оптический разветвитель из одномодовых оптических волокон, два фотодетектора, усилитель электрического сигнала, два автоматических регулятора, терморегулирующий элемент Пельтье, термически связанный с полупроводниковым лазером, и регистрирующий орган. Технический результат - компенсация изменения мощности излучения полупроводникового лазера. 2 ил., 1 табл.

Преобразователь перемещения в фазу

Наверх