Устройство для слежения за светящимся объектом

Устройство для слежения за светящимся объектом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Л. Ф. Ивин, А. И, Рачительный, H. И. Рошин, g. С. Черемухин и А. А. Гольденвейзер (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕЖЕНИЯ ЗА СВЕТЯШИМСЯ

ОБЪЕКТОМ

Изобретение относится к оптическим информационным системам и может быть использовано в качестве датчика следяшей системы для слежения за светяшимся объектом, а также для определения координат све- Ь тового пятна на плоскости.

Известны устройства для слежения за светяшимся объектом, содержашие фотоприемник, оптическую систему с линейным световым зондом, управляемый источник напря- 1О жения, генератор импульсов, lloAIGUo÷åííûé через логические элементы к каналам точного и грубого слежения. Каждый из каналов выполнен в виде счетчика, соединенного через цифро-аналоговый преобразователь с одним из входов соответствуюшей схемы сравнения.

Однако вследствие зависимости позици» онной характеристики от параметров фотоприемника, цифро-aíàïoãîBîãî преобразователя и источника излучения им свойственна ограниченная точность, а также ограниченные функциональные возможности - постоянный вид позиционной характеристики

:и выходной информации (цифровой код).

Цель изобретения — повышение точности ,слежения и расширения функциональных воз можностей устройства, Йостигается это тем, что в предлагаемом устройстве поверхность фо |оприемника вы полнена в виде двух перпендикулярных линей ному световому зонду полос, зоны чувстви;тельности и нечувствительности которых ,"расположены в шахматном r.зрядке, и пря моугольника, разделенного по диагонали од ним из линейных контактов, подключенным ! к другому входу схемы сравнения канала грубого слежения, и примыкаюшего к поло;сам через другой линейный контакт, соединенный с одной из шин питания. Между полосами размешен третий линейный контакт, (подключенный к другому входу схемы срав :нения канала точного слежения. Поверхность фотоприемника окантована двумя дополнитель, ными контактами, подключенными соответственно к другой шине питания и к выходу управляемого источника напряжения, вход

;которого подключен к выходу младшего раз; ряда счетчика канала грубого слежения, выI ход схемы сравнения последнего соединен с одними иэ входов первого и второго элементов -И, а выход схемы сравнения канала точного слежения подключен к одному из входов третьего элемента И .

На чертеже — блок-схема устройства

1 для слежения эа светящимся объектом.

Устройство состоит из оптической системы 1, выполненной, например, в виде щели, через которую проходит световой поток

2 на чувствительную поверхность фотопри- емника 3, которая выполнена в виде двух параллельных полос-площадок 4, 5, ограниченных контактами 6-8 и имеющих зоны чувсвительности и нечувствительности, расположенные в шахматном порядке, а также

1 ,двух прямоугольных треугольников-площа- док. 9, 10, ограниченных контактами 11, 12 и 8. Линейный световой зонд 13 пер-. пендикулярен контактам 8, 11 и полоскай, 4, 5. Прямоугольные треугольники 9 и 10 имеют общий контакт 12, а полоски имеют общий контакт 7, которые соответственно, подключены к схемам сравнения 14 и 15„ другой вход которых соединен со счетчиками 16, 17 через цифро-аналоговые преоб- . разователи 18 и 19. Вход счетчика 16 через первый элемент 20 И подключен к генератору импульсов 21, а вход счетчика 17 подключен к генератору 21 через последовательно соединенные второй и третий элементы 22, 23 И : . Выходы схем сравнения 14 и 15 соед -, ены с одними иэ входов элементов 20, 23 и 22 И .

Напряжение питания Е на фоточувствительные площадки 4, 5, 9 и 10 подается относительно общего контакта 8 на прямоугольные ппощадки 9, 10 на контакт 11, а на полоски 4, 5 при помощи уцравляемого источника напряжения 24 — на контакт

6. Выход младшего разряда счетчика 16 канала грубого слежения соединен с управ ляемым источником 24 напряжения, кото рый может быть выполнен, например, в виде мостового ключа, в одну иэ диагоналей которого включены полоски 4, 5, т.е; контакты 6,8, а на другую подано напряжение. питания. Для блок-схемы, изображенной на чертеже, это напряжение должно быть изолировано от Е, поскольку контакт, S общий для чувствительных площадок 9, 10 и 4, 5. Если контакт S выполнен для этих площадок отдельно, возможно использование одного источника питаний, Устройство работает следующим образом. При попадании светового потока 2 от светящегося обьекта, в поле зрения устройства оптическая система 1 формирует на чувствительной поверхности фотоприемника 3 линейный световой зонд 13.

Наличие напряжения на контактах 11 и 6 приводит к тому, что сигнал на средних

I контактах 12 и 7 будет зависеть от по ложения светового зонда 13 на чувствительной поверхности фотоприемника 3, причем сигнал на контакте 12 однозначно определяет положение светового зонда 13, а сигнал на контакте 7 при перемещении светового зонда 13 в направлении длины полосок 4, 5 и при ширине светового зонда, не кратной периоду повторения эон нечувст вительности полосок 4, 5, будет изменяться с периодом, равным периоду, повторения, зон нечувствительности, т. е. положение светового зонда 13 будет определено неод.5,нозначно.

Таким образом, на одном из входов схем

14, 15 сравнения будет сформирован сигнал, величина которого зависит от положения источника излучения s поле зрения устройства, . 9 При установке счетчиков 16 и 17 в ис- ходное положение при помощи подачи команды на шину "Сброс напряжение на выходе цифро-аналоговых преобразователей 18, 19, т.е. напряжение на другом входе схемы 14 5 и 15 сравнения, равно нулю. Для съема информации необходимо подать сигнал на шину "Вкл", который разрешит прохождение импульсов генератора 21 на вход счетчика 16 через элемент 20 И . Сброс счетчи ков 16 и 17: и установка в необходимое положение элемента 20 И {шина Вкл ) могут быть объединены. Несмотря на то, Ъ что элемент 22 И " открыт, импульсы генератора 21 на счетчик 17 не проходят, так как элемент 20 :И закрыт.

О

6 ф

i9

По мере заполнения счетчика 16 импульсами генератора 21, которые поступают через открытый элемент 20 И, сигнал на выходе цифро-аналогового преобразователя

18 увеличивается, причем каждое новое состояние счетчика 16 соответствует вполне определенному напряжению на выходе цифро аналогового преобразователя 18, т.е. на втором входе схемы 14 сравнения. Заполнение счетчика 16 происходит до тех пор, по ка напря;кение на выходе цифро-аналогового преобразователя 18 не станет равным напряжению на контакте 12, при этом схема

14 сравнения формирует сигнал, при которем элемент 20 И закроется, а элемент 23 откроется и !импульсы . с генератора 21 будут поступать теперь на вход счетчика

17. Аналогично,как и для первого (грубого) канала, по мере заполнения счетчика 17 напряжение на выходе цифро-аналогового преобразователя 19, т.е. втором входе схемы 15 сравнения, будет увеличиваться, причем каждое новое состояние счетчика 17 соответствует вполне определенному нанря492831 сти

;е, 10

Coc". авитель В. Киселев

Тех ед M. Ликович Корректор, И. Гоксич

Редактор Е. Гончар

1186 Тир ж 619 Подписное

UHHHHH Государственнс . о комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Заказ

li3035, Москва, >:-35, Раушская наб., 4/5

Филиал ППП "Патент", . Ужгород ул. Гагарина, 101 с . единен через цифро-аналоговый лреобря зователь с одним из входов соответствув шей схемы сравнения, о т л и ч а ю ш с. с я -тем, что, с целью повышения точи< слежения, в нем поверхность фотоприемн ка выполнена в виде двух перпендикулярных линейному световому зонду пол с, a( ны чувствительности и нечувствительносч которых расположены в шахматном поряд. и прямоугольника, разделенного по дивго: ли одним из линейных контактов, подклюя.яяым к другому входу схемы сравнени .,ы ы грубого слежения, и примыкаюшег . полосам через второй линейный контак соединенный с одной из шин питания, между полосами размешен третий линейный контакт, подключенный к другому входу схемы сравнения канала точного слежения, поверхность фотоприемника окантована двумя дополнительными контактами, подключенными соответственно к другой шине питания и к выходу младшего разряда счетчика канала грубого слежения, выход схемы сравнения которого соединен с одними из входов первого и второго элементов И, а выход схемы сравнения канала точного слежения подключен к одному из входов третьего элемента И .