Функциональный преобразователь
(и) 432534
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 13.03.72 (21) 1758340/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 15.06.74. Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 13.11.74 (51) М. Кл. G 06g 7, 26
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР па делам изаоретений и открытий (53) УДК 671.335(088.8) (72) Авторы изобретения
А. А. Плют и Н. E. Конюхов
Всесоюзный институт технологии строительного и дорожного машиностроения (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЪ|Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к информационноизмерительной и аналоговой вычислительной технике.
Известны функциональные преобразователи, содержащие фотоэлементы и источник света, между которыми расположены подвижный светонепроницаемый экран, зеркала и фильтры.
Однако такие преобразователи имеют низкую точность преобразования в области малых перемещений и сложны по конструкции.
Целью изобретения является упрощение конструкции функционального преобразователя и повышение его точности.
Эта цель достигается тем, что в предлагаемом функциональном преобразователе фотоэлементы расположены по длине перемещения подвижного светонепроницаемого экрана, смещены один относительно другого в соответствии с границами участков аппроксимации функции и оптически связаны с источником света через зеркала.
Схема функционального преобразователя показана на фиг. 1; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 представлена кусочно-линейная аппроксимация расчетной функциональной зависимости.
Функциональный преобразователь состоит из фотоэлементов 1, 2, 3 и 4, расположенных по длине перемещения подвижного светонепроницаемого экрана 5. Фотоэлемент 1, расположенный в зоне проекции экрана 5, соединен непосредственно с фотоэлементами 2 и 3, которые расположены вне этой зоны, а их све5 точувствительные поверхности смещены относительно линии проекции края экрана. Светочувствительная поверхность фотоэлемента 4 расположена без смещения относительно линии проекции края экрана 5, а сам фотоэле10 мент включен параллельно с тремя фотоэлементами 1, 2 и 3 (фиг. 2). Кроме того, фотоэлементы 1, 2 и 3 имеют дополнительную подсветку от источника света 6 через систему зеркал 7 и фильтры 8, 9 и 10 с различной оп15 тической плотностью.
При движении светонепроницаемого экрана
5 освещенность фотоэлемента 1 возрастает, а фотоэлементов 2, 3 и 4 уменьшается, что при20 водит к изменению электрических параметров цепи. Так, например, при использовании в качестве фотоэлементов фоторезисторов сопротивление фоторезистора 4 Яф, увеличивается при этом движении по линейному закону (см.
25 фиг. 3, кривая 11). Суммарное сопротивление параллельно включенной цепочки из трех фоторезисторов 1, 2, 3 и фоторезистора 4 тоже изменяется. Для того, чтобы это сопротивление Яв изменялось по заданному, например, 30 логарифмическому закону (R =1пх+ С), не432534 обходимо, чтобы и сопротивление Р@ трех включенных последовательно фоторезисторов изменялось по следующей расчетной зависимости:
Л, (1пх+ С)
R+ — (1пх+ С) где С вЂ” константа, равная начальному сопротивлению параллельной цепочки.
Осуществляя кусочно-линейную аппроксимацию расчетной кривой 12, можно произвести логарифмическое преобразование с достаточной точностью. На фиг. 3 (кривая 13) показана кусочно-линейная аппроксимация расчетной кривой тремя отрезками прямой, обеспечивающая класс точности логарифмического преобразования не ниже 0,5%. В соответствии с шириной участков аппроксимации в диапазоне преобразуемых перемещений Л1 фоторезисторы 2 и 3 смещены относительно фоторезистора 4, светочувствительная поверхность которого не имеет смещения относительно линии проекции края экрана 5. Интервал смещения между границами электродов определен расчетным путем в соответствии с требуемой точностью и составляет для четвертого и второго фоторезисторов 0,21 Al, а для четвертого и третьего — 0,5 Л1. Таким образом, при движении светонепроницаемого экрана 5 на первом участке аппроксимации изменяется только сопротивление одного фоторезистора 1 (оно уменьшается) . На втором участке аппроксимации в работе уже участвует фоторезистор 2.
его сопротивление увеличивается при затемнении. Аналогично включается в работу и фоторезистор 3 на третьем участке. Уровень дополнительной постоянной подсветки фоторезисторов 1, 2 и 3 выбран с учетом обеспечения требуемого угла наклона отрезков прямых на
5 участках аппроксимации, что определяется соответствующей оптической плотностью фильтров 8, 9, 10. Увеличение количества участков аппроксимации позволяет увеличить точность и диапазон логарифмического преобразования
10 малых перемещений, например, четырех участков достаточно для осуществления логарифмического преобразования по классу точности
0,2%.
В общем случае количество фотоэлементов, 15 их тип, интервал смещения относительно линии проекции края светонепроницаемого экрана и уровень дополнительной подсветки зависят от вида воспроизводимой функциональной зависимости и точности кусочно-линейной ап20 проксимации, что определяется расчетным путем.
Предмет изобретения
Функциональный преобразователь, содер25 жащий фотоэлементы и источник света, между которыми расположены подвижный светонепроницаемый экран, зеркала и фильтры, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности, в нем
30 фотоэлементы расположены по длине перемещения подвижного светонепроницаемого экрана, смещены один относительно другого в соответствии с границами участков аппроксимации функции и оптически связаны с источни35 ком света через зеркала, 432534
Фиг. 2
Ze Я 4П Я -п
Фиг 3
Составитель А. Плют
Техред Е. Борисова
Корректор Л. Орлова
Редактор Б. Нанкина
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3022/10 Изд. № 1782 Тираж 624 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4j5
