Способ регистрации изменения светового потока

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в фотоэлектронных системах автоматического управления. Цель изобретения - повышение быстродействия достигается путем сокращения времени регистрации светового потока при амплитуде гармонической помехи близкой к нулю или монотонной помехе. Дополнительно интегрируют постоянный сигнал и сравнивают его с эталонным сигналом, прекращают задерживание первого зафиксированного сигнала в момент равенства нулю продифференцированного сигнала, сравнивают одновременно продифференцированный сигнал с дополнительным положительным эталонным сигналом и с дополнительным отрицательным эталонным сигналом и устанавливают дополнительный проинтегрированный сигнал равным нулю в каждый момент сравнения продифференцированного сигнала с положительным или отрицательным эталонным сигналом. Новые операции обеспечивают более быструю регистрацию светового потока при гармонической помехе, близкой к нулю, при сохранении возможности селекции сигнала от помехи, период изменения которой соизмерим с периодом сигнала. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 01 Р 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1006914 (21) 4467388/24-21 (22) 29.07.88 (46) 30.07.90, Бюл, 28 (72) А.С.Кочетов (53) 531.776(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 441608, кл. Н 01 Н 47/24, 1973, Авторское свидетельство СССР

11- 1006914, кл. G 01 D 5/12, 1981, (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ

СВЕТОВОГО ПОТОКА (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть HcIIOJ:üçoâàío в фотоэлектронных системах автоматического управления, Цель изобретения - повышение быстродействия — достигается путем сокращения времени регистрации светового потока при амплитуде гармонической помехи, близкой к нулю или монотонной помехе, Дополнительно инИзобретение относится к контрольно-измерительной техник е и может быть использовано в фотоэлектронных системах автоматического управления, Цель изобретения — повышение быстродействия за счет сокращения времени регистрации светового потока при амплитуде гармонической помехи, близкой к нулю, На фиг,1 приведена схема устройства, реализующего способ; на фиг.2временные диаграммы, поясняющие способ,,.SU„„ 82009 А2

2 тегрируют постоянный сигнал и сравнивают его с эталонным сигналом, прекращают задерживание первого зафиксированного сигнала в момент равенства нулю продифференцированного сигнала, сравнивают одновременно продифференцированный сигнал с дополнительным положительным эталонным сигналом и с дополнительным отрицательным эталонным сигналом и yc-,àíàâëèâàþò дополнительный проинтегрированный сигнал равным нулю в каждый момент сравнения продифференцированного сигнала с положительным или отрицательным эталонным сигналом, Новые операции обеспечивают более быструю регистрацию светового потока при гармонической помехе, близкой к нулю, при сохранении возможности селекции сигнала от помехи, период изменения которой соизмерим с периодом сигнала. 2 ил.

На фиг,1 и 2 обозначено: световой поток 1, состоящий из полезных светол вых импульсов с длительностью ь и световой квазигармонической помехи, период изменения которой может быть

Л близок к значению ; электрический сигнал 2, полученный в результате линейного преобразования светового потока 1; пороговый уровень 3 сигнала 2; сигнал 4 сравнения сигналов 2 и 3, задержанный сигнал 5 (6) на ф f время Ъ и - соответственно; постоянный сигнал 7; эталонный сигнал 8; проинтегрированный сигнал 9; дополь

1582009

Одновременно с измерением сигналов 2 пороговым реле 15 блок 30 осуществляет дифференцирование этого сигнала, Продифференцированный сигнал

13 включает нуль-орган 29 в работу, который включает интегратор 19 в работу и подготавливает цепь для про50 хождения сигнала через контакт 32.

Скорость интегрирования интеграторов

19 и 20 установлена такой, что за время,W проинтегрированные сигналы

9 и 10 становятся равными эталонному 8, В ходе этого интегрирования возможны следующие режимы обработки помехи. нительный проинтегрированный сигнал

10; результирующий выходной сигнал

11; положительный 12.1 и отрицатель-, ный 12,2 эталонные сигнапы; продифференцированный сигнал 13.

Устройство (фиг,l) содержит фотоприемник 14, например фотореэистор, пороговый релейный элемент 15 (реле), блок 16 временной задержки с изменяемым временем задержки, сумматор

17, выходной пороговый репейный элемент 18 (например, выходное реле); интеграторы 19 и 20, блоки 21-24 сравнения, нуль-органы 25-29 (напри мер, чувствительные реле), дифференцирующий блок 30, замыкающие контакты 31 и 32 реле 15 и 29 соответственно, источники 33-35 соответственно положительного эталонного и отрицательного эталонного сигналов.

Способ осуществляется следующим образом, При подключении источников 33-35 эталонных сигналов включаются в работу нуль-органы 25-28, размыкаюшие контакты которых отключают цепь управляющего сигнала блока 16 и подготавливают интегратор 20 к работе.

С помощью фотоприемника 14 световой поток преобразуется в электрический сигнал 2, который измеряется по отношению к пороговому уровню 3 элементом 15. В момент Т! элемент 15 включается, фиксируя тем самым момент д стижения сигналом 2 порогового значения 3, Выходной сигнал 4 порогового элемента 15 задерживается блоком 16 и поступает на вход сумматора 17, Одновременно замыкается контакт 31, ко торый подключает источник постоянного тока к входам интеграторов 19 и

20.!

О !

Для случая, когда гармоническая световая помеха по дпительности боль ше или равна длительности полезного сигнала, в момент Т продифференцированный сигнал 13 сравняется с эталонным 12,1, Один из нуль-органов

27 или 28 кратковременно отключается и обнуля ет интегратор 20. Для этого случая световой помехи интегратор 20 не оказывает влияния на работу устройства. В момент Т 2 проинтегрированный сигнал 9 равен эталонному.8.

Нуль-орган 25 кратковременно. отключается и передает через замыкающий контакт 32 управляющий сигнал на управляющий вход блока 16 задержки.

Бремя задержки уменьшается ° За счет удвоения сигналов на входах сумматора 17 включается выходное реле 18, которое формирует результирующий сигнал 11 не в момент Т; + > а раньше, л в момент Т > что сокращает время селекции светового потока в условии длительной помехи, Б момент Т4. продифференцированный сигнал 13 принимает нулевое значение.

С помощью нуль-органа 29 интегратор

19 обнуляется, а также обнуляется при каждом нулевом значении сигнала

13, Дополнительное интегрирование постоянного сигнала 7 интегратором

20 не оказывает влияния на формирование результирующего сигнала 11 в момент Т, если амплитуда наложенной гармонической световой помехи отличается от нуля, Для случая, когда помеха кратковременна, например в интервале Тш-Т<4

У момент времени .Т! равенства нулю продифференцированного сигнала 13 наступает раньше достижения проинтегрированным сигналом 9 уровня эта- лонного сигнала 8. Интеграторы 19 и

20 обнуляются в моменты времени Т и Т,, Т!э соответственно, Время селекции сохраняется равным . Если проинтегрированные сигналы 9 и 10 и достигнут уровня эталонного значения .

8, то без удвоенного значения сигна-. ла на выходе сумматора 17 выходное реле 18 не сформирует результирую" щего сигнала 11.

Для случая, когда помеха отсутствует, например ц интервале Т -Т, 4 возможен один из трех типов вариантов изменения вершины импульса полез ! ного светового потока: 2 ° 1, 2,2 или

2.3, при которых продифференцирован1582009 ные соответствующие сигналы 13.1, 13.2 или !3,3 не выходят эа пределы значений эталонных сигналов 12.1, 12.2, При регистрации сигнала 2.1 интеграторы 19 и 20 интегрируют постоянный сигнал 7, В результате срав" нения сигналов 2.1 с 8 или 10.1 с 8 в момент Т g изменяется знак разностных сигналов на выходе блоков 21 и 22 соответственно, Отключаются нуль-органы 25 и 26, которые формируют управляющий сигнал для управления работой блоком 16 задержки. Время задержки уменьшается до величины, В момент Т, когда скорость изменения сигнала 2 мала, интегратор 19 обнуляе" ñÿ. Интегратор 20 обнуляется в момент Т д, При регистрации сигнала 2.2 интегратор 19 может расшунтироваться только по истечени 1 времени Т, и выдает сигнал 9.2 в момент Т, что не обеспечивает. высокое быстродейсrвие временной селекции в прототипе.

В устройстве дополнительный проинтегрированный сигнал 10,2 в момент

Тц сравняется с эталонным 8 и с по« мощью нуль-органа 26 время задержки лк блока 16 сокращается до величины

Обнуление интеграторов 1Ч и 20 происходит в моменты Т э и Тая соответственно, При регистрации сигнала ?.3 интегратор 19 (в способе-прототипе) не расшунтируется и контакт 32 не включается, так как продифференцированный сигнал 13,3 в интервале Т,7 --Tgg всегда равен нулю. Время задержки может

Л. иметь максимальное значение ь, что не отвечает требованию высокого быстродействия временной селекции. В предлагаемом устройстве дополнительное интегрирование обеспечивает сакра" щение времени селекции. В момент Т,g дополнительный проинтегрированный сигнал 10,3 достигает уровня сигнала 8, Нуль-орган 26 переключает блок

16 задержки. Время селекции сокращается до величины ь, Если в интервале времени Т т +

+ (Т - Т у ) /2 появилась такая помеха, что ее продифференцировачная величина 13 достигает уровня 12 (на

5 фиг, 1 не показано) раньше, чем проинтегрированные сигналы 9 или 10 примут значение сигнала 8, то интеграторы 19 и 20 обнуляются. Такая помеха селектируется, Таким образом, эа счет дополнительного интегрирования постоянного сигнала 7 интегратором 20 с сокращением времени задержки блока 16 в †: учае выдачи сигнала сравнения блоком

22, а также сброса интегратора 20 при нулевых сигналах на выходах блоков 2 и 23 обеспечивается сокращение времени формирования и регистЮ рации светового потока при значениях амплитуды гармонической составляющей, лизких к нулю для монотонных сигналоп типа 2.1, 2.2, 2,3 °

25 Формул а изобретения

Способ регистрации изменения светового потока по авт. св, Р 1006914, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия эа

30 счет сокращения времени регистрации светового потока при амплитуде гармонической помехи, близкой к нулю, дополнительно интегрируют постоянный сигнал, сравнивают полученный дополнительный проинтегрированйый сигнал с эталонным сигналом и если момент сравнения этих сигналов опережает момент равенства нулю продифференцированного сигнала, прекращают задер4р живание первого зафиксированного сигнала, одновременно сравнивают продифференцированный сигнал с дополни- . тельным положительным эталонным сигналом и с дополнительным отрицатель4 ным эталонным сигналом и устанавли вают дополнительный проинтегрированный сигнал, равный нулю, в каждый момент сравнения продифференцированного сиг ала с положительным или отрицательным дополнительными эталонными сигналами.

1582009 йи. Л

О дам.ЮФ о

8 .35

Составитель В.Дворкин

Техред М.Ходанич Корректор N.Ïîæî

Редактор Н. Киштулинец

Тираж 470

Подписное

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул, Гагарина, 101

Заказ 2080

ВНИИПИ Государственного

113035, о комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., ° д. 4/5