Датчик положения светового пятна на плоскости

Датчик положения светового пятна на плоскости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оll HCAH И IE оптовое

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51} M. Кл.е

Н 04 N5/ЭО (22) Заявлено11.63.74 (21) 2004888/09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.04,76Бюллетень №14 (4б) Дата опубликования описания06,07,77

Государственный комитет

Совете Министров СССР ео делам изобретений и открытий (53) УДЙ 621.Э97 (088.8) B. H. Лапенко, Л, М. Жаворонков и B. Н. Зайцев (72) Авторы изобретения

Московский институт электронной техники (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ СВЕТОВОГО ПЯТНА

НА ПЛОСКОСТИ

Изобретение относится к телевидению и может использоваться в области управления световым лучом, в частности в устройствах определения положения источников излучения в пространстве.

Известен датчик положения светового пятна на плоскости, сэдержаший источник излучения, четыре позициэннэ-чувствительных фотоприемника, каждый из KoTopbJx подключен к четырем предусилителям, соединенным выходами к сэответствующим входам блока формирования команд через каналы усилепня, каждый нз которых состоит из последовательно включенных первого аттенюатэра, усилителя, втор эго аттенюатора, допэлнительнэгэ усилителя, полосового фильтра, выпрямителя, при этом пять выходов блэка фэрмнровоння команд раздельно соединены с соэтветствукцспми входами пэрогэвэго блока.

Однако известное устройство имеет невысокую тэ сность измерения.

С цельк пэвсщ ения тэчцэстп измерения в предлагаемом датчике нерв) Iå трп выхода пэрогэвэгэ блэка розцельli.) ъ:дпнены с соответствующими входами блока управления аттенюаторами, а с четвертого пэ седьмой его выходы раздельно подключены соответственно с первого по четвертый вход блсжа выработки и хранения поправок, при этом первый и второй выходы блока управления аттенюаторамн раздельно соединены с вторым и третьим входами пер-- вого а гтенюатора, а его третий н четвер1О тый выходы подключены к второму п третьему входам второго аттенюатора, прячем четыре выхода блока выработки и хранешся поправок соединены с соответствующями вторыми входами предуснлителей, а егэ

15 пятый вход подключен к первому выходу распределителя импульсов, сэедпненнэго вторым выходом с источником излучения, а третьим выходом — с четвертым axon,î÷ блока управления аттенюаторами, 20

На фиг. 1 приведено структурная электрическая схема предлагаемэгэ датчика положения светового пятна на плоскости; на фяг. 2 — временные диаграммы, пояс.няю25,щйе его работу.

510809

Датчик положения светового пятна на йлоскости содержит четыре позиционночувствительных фотоприемника 1, каждый иэ которых подключен к четырем предусилителям 2, подключенным к входам каналов

5 усиления 3, каждый", канал состоит из последовательно включенных первого аттенюатора 4, усилителя 5, второго аттенюатора

6,, дополнительного усилителя 7, полосового фильтра 8 и выпрямителя 9.! 10

Выходы последних являются выходами ка налов усиления 3, которые соединены с вхо дами блока 10 формирования команд, Пороговый блок 11 подключен пятью входами, к выходам блока 10 формирования команд, а первыми тремя своими выходами связан с входами блока 12 управления аттенюаторами, а с четвертого по седьмой,его выходы раздельно подключены соответственно с первого по четвертый вход блока 13,@ выработки и хранения поправок, Выходы последнего соединены с управляющими вхо, дами предусилителей 2, Выходы блока 12 управления аттенюаторами подключены к управляюшим входам аттенюаторов 4, 6. р5

Распределитель 14 импульсов связан своими выходами с управляюшими входами блока 12 управления аттенюаторами и источника 15 излучения, Блок 13 выработки и хранения попра- ЭО вок выполнен в виде двоичных счетчиков с управлением, к выходам которых подключены цифро-аналоговые преобразователи.

Блок 12 управления аттенюаторами состоит из реверсивного счетчика, выходы ко З5 торого подключены к дешифратору, к которому подсоединены схемы рассогласования уровней, Датчик положения светового пятна на плоскости работает следующим образом, 40

Автоматическая настройка фотоэлектронных трактов датчика происходит перед началом работы по источнику излучения координаты которого должны измеряться. 45

Распределитель 14 управляющих импульсов формирует импульс запуска источника

15 излучения со световым потоком Ф„ (фйг. 2а), импульс установки нуля счетчйков блока 13 и импульс разрешения счета, 5О

По мере возрастания содержимого счетчиков блока 13 изменяются выходные напря жения цифро-аналоговых Аре образователей, вызывая соответствующее увеличение коэффициентов передачи предусилителей 2

45 (фиг. 26). Световой ноток (фиг.2а) отисто ника 15 равномерно и поровну распределен по фоточувствительным фотоприемникам 1 и модулнруется тем же модулятором, что и поток фс ог регистрируемого источника

60 излучения, Поток преобразуется каждым фотоприемником 1 в электрические сигналы, которые после усиления и выпрямлении в каналах усиления 3 ссввниваются в порого вом блоке 11 с аталонным напряжением.

В моменты равенства выходных напряжений с аталонным срабатывают пороговые устройств в блоке 10 (фиг.<2a), которые блокируют вентили на входах счетчиков в блсже 13,1

В результате выполненных операций доо тигается равенс эо коэффициентов передачи фотоалектронных трактов, После выключения источника 15 излучения ф„датчик готов к приему светового потока ф от регистрируемого источника излучения. Оптический тракт датчика, ранее закрытый, для потока Фс открываелся и начинается регулировка коаффициен тов передачи каналов усиления Э в зависимости от величины светового потока Ф, при этом выходные сигналы каналов 3 суммируются в блоке 10 формирования команд„ суммарное напряжение Ос сравнивается с аталонным U т в пороговом блоке 11 для выработки сигналов управления реверсивным счетчиком блока 12 (фиг.2г).

Если U < Оат, то укаэанный ра;версивный счетчик работает в режиме суммирования импульсов счета, а коэффициенты передачи цифровых аттенюаторов 4, 6 увеличиваются, Есл Цс > 0эт 1 то счет pa6mam в режиме вычитания, вызывая соответствующее уменьшение коэффициентов передачи всех каналов 3 {фиг. 2е).

При "эт 4 - с - U» 0 происход блокировка счетного входа реверсивного счетчика блока 12 (фиг. 2д), Величина ао равна половине ширины зоны нечувсл вительности контура автоматической регулировки усиления (АРУ).

В результате регулировки коаффициентов передач поддерживается неизменным суммарный сигнал Ос во всем диапазоне изменения потока Фс, благодаря этому вы ходные напряжения каналов 3 однозначно связаны с положением светового пятна на плоскости и не зависят от величины потока

Ф, По напряжениям на выходах каналов

3 вырабатываются в блоке 10 формирования команд напряжения U< и lJ, прсь» порциональные координатам центра светового пятна, Благодаря наличию 6пока управления аттенюаторами 12, блока 13 выработки и хранения поправок, источника 15 излучения и использования в каждом канале усиления 3 последовательно включенных

510809 аттенюаторов 4, 6 с усилительными каскадами 5, 7 все фотоэлектронные тракты идентичны при постоянной полосе пропуска ния по огибающей вхсдного сигнала, даже при изменении входных сигналов в большом динамическом диапазоне.<В результате это го точность измерения датчика значительно повышается и становится возможным использованием его как в системах замкну того типа, так и в системах разомкнуто» р

Го тип&

Формула изобретения

Датчик положения светового пятна нв . плоскости, содержащий источник излучения, четыре поэиционн(ь-чувствительных фотоприемЯО ника, каждый иэ которых подключен к четырем предусилителям, соединенным выходами к соочъетсмзующим входам блока формирования команд через каналы усилении, каждый нз которых состоит из последова- 35 тельно включенных первого аттенюатора, усилителя, второго аттенюатора, дополни тельного усилителя, полосового филыра, вь прямителя, при этом пять выходов блока формирования команд раздельно соединены с соответствующими входами порогового бликса, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, первые три выхода noporosoro блока раздельно соединены с соответствующими вхо» дами блока управления аттенюаторами, а с четвертого по седьмой его выходы раадель но подключены соответсмвеннос первогопо четвертый вход блока выработки и хранения поправок, при этом первый и второй выходы блъ. ка управления аттенюаторами раэдельносоеди нены с вторым и третьим входами первого аттенюатора а его третий и чечаертый выхсды подключены к второму и третьему входам втэ рого аттенюатора, причем четыре выхода блока выработки и хранения поправок соединены с соответствующими вторыми входами предусилителей, а его пятый вход подключен к пер вому выходу распределителя импульсов, соединенного вторым выходом с источником излучения, а третьим выходом - с четвертым ,входом блока управления аттенюаторами.

51ОВоа !

)!

9 uz 2

Составитель И, Черняк

РедактоР Т. Янова Техред М. Левицкая Корректор д. Гриценко

Заказ 1125/509 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4