SU1582009A2 - Способ регистрации изменени светового потока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в фотоэлектронных системах автоматического управлени . Цель изобретени  - повышение быстродействи  достигаетс  путем сокращени  времени регистрации светового потока при амплитуде гармонической помехи близкой к нулю или монотонной помехе. Дополнительно интегрируют посто нный 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 сравнени  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 изменени  которой соизмерим с периодом сигнала. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в фотоэлектронных системах автоматического управлени .

Цель изобретени  - повышение быстродействи  за счет сокращени  времени регистрации светового потока при амплитуде гармонической помехи, близкой к нулю.

На фиг.1 приведена схема устройства , реализующего способ; на фиг.2- временные диаграммы, по сн ющие способ .

На фиг,1 и 2 обозначено: световой поток 1, состо щий из полезных световых импульсов с длительностью t и световой квазигармонической помехи, период изменени  ко горой может быть

/.

близок к значению ь; электрический сигнал 2, полученный в результате линейного преобразовани  светового потока 1; пороговый уровень 3 сигнала 2; сигнал 4 сравнени  сигналов 2 и 3, задержанный сигнал 5 (6) на врем  t и L- соответственно; посто нный сигнал 7; эталонный сигнал 8; проинтегрированный сигнал 9; допол-

нительный проинтегрированный сигнал 10; результирующий выходной сигнал 11; положительный 12.1 и отрицатель - , ный 12.2 эталонные сигналы; продифференцированный сигнал 13.

Устройство (фиг«1) содержит фото- приемник 14, например фоторезистор, пороговый релейный элемент 15 (реле), блок 16 временной задержки с измен емым временем задержки, сумматор 17, выходной пороговый релейный элемент 18 (например, выходное реле); интеграторы 19 и 20, блоки 21-24 сравнени , нуль-органы 25-29 (например , 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 осуществл етс  следующим образом.

При подключении источников 33-35 эталонных сигналов включаютс  в работу нуль-органы 25-28, размыкающие контакты которых отключают цепь управл ющего сигнала блока 16 и подготавливают интегратор 20 к работе.

С помощью фотоприемника 14 световой поток преобразуетс  в электрический сигнал 2, который измер етс  по отношению к пороговому уровню 3 элементом 15. В момент Т к элемент 15 включаетс , фиксиру  тем самым момент до стижени  сигналом 2 порогового значени  3. Выходной сигнал 4 порогового элемента 15 задерживаетс  блоком 16 и поступает на вход сумматора 17. ОдДл  случа , когда гармоническа 

10

15

20

светова  помеха по дпительности бо ше или равна длительности и полезного сигнала, в момент Т продиффе ренцированный сигнал 13 сравн етс  эталонным 12.1, Один из нуль-орга 27 или 28 кратковременно отключае и обнул ет интегратор 20. Дл  это случа  световой помехи интегратор не оказывает вли ни  на работу уст ройства, В момент Т/2 проинтегриро ный сигнал 9 равен эталонному 8. Нуль-орган 25 кратковременно- отклю чаетс  и передает через замыкающий контакт 32 управл ющий сигнал на у равл ющий вход блока 16 задержки. Врем  задержки уменьшаетс . За сче удвоени  сигналов на входах сумма ра 17 включаетс  выходное реле 18 которое формирует результирующий

нал 11 не в момент Т

+ г.

а раньш

25

30

35

в момент Тj, что сокращает врем  лекции светового потока в условии длительной помехи.

В момент Т.4 продифференцирован сигнал 13 принимает нулевое значен С помощью нуль-органа 29 интеграто

19обнул етс , а также обнул етс  при каждом нулевом значении сигнал 13. Дополнительное интегрирование посто нного сигнала 7 интегратором

20не оказывает вли ни  на формиро вание результирующего сигнала 11 момент. Tgj если амплитуда наложен гармонической световой помехи отли чаетс  от нул .

Дл  случа , когда помеха кратк временна, например в интервале ТЮновременно замыкаетс  контакт 31, ко- 4Q момент времени .Т равенства нулю

продифференцированного сигнала 13 наступает раньше достижени  проинтегрированным сигналом 9 уровн  э лонного сигнала 8а Интеграторы 19 .,. 20 обнул ютс  в моменты времени Т и Т,| , 1(2, соответственно. Врем  лекции сохран етс  равным t . Если проинтегрированные сигналы 9 и 10 достигнут уровн  эталонного значе 8, то без удвоенного значени  сиг ла на выходе сумматора 17 выходно реле 18 не сформирует результирукг щего сигнала 11.

торый подключает источник посто нного тока к входам интеграторов 19 и 20.

Одновременно с измерением сигналов 2 пороговым реле 15 блок 30 осуществл ет дифференцирование этого сигнала. Продифференцированный сигна 13 включает нуль-орган 29 в работу, который включает интегратор 19 в работу и подготавливает цепь дл  прохождени  сигнала через контакт 32. Скорость интегрировани  интеграторов 19 и 20 установлена такой, что за врем  ,t проинтегрированные сигналы 9 и 10 станов тс  равными эталонному 8. В ходе этого интегрировани  возможны следующие режимы обработки помехи.

Дл  случа , когда гармоническа 

5

0

светова  помеха по дпительности больше или равна длительности и полезного сигнала, в момент Т продифференцированный сигнал 13 сравн етс  с эталонным 12.1, Один из нуль-органов 27 или 28 кратковременно отключаетс  и обнул ет интегратор 20. Дл  этого случа  световой помехи интегратор 20 не оказывает вли ни  на работу устройства , В момент Т/2 проинтегрированный сигнал 9 равен эталонному 8. Нуль-орган 25 кратковременно- отключаетс  и передает через замыкающий контакт 32 управл ющий сигнал на управл ющий вход блока 16 задержки. Врем  задержки уменьшаетс . За счет удвоени  сигналов на входах сумматора 17 включаетс  выходное реле 18, которое формирует результирующий сигнал 11 не в момент Т

+ г.

а раньше,

в момент Тj, что сокращает врем  селекции светового потока в условии длительной помехи.

В момент Т.4 продифференцированный сигнал 13 принимает нулевое значение,, С помощью нуль-органа 29 интегратор

19обнул етс , а также обнул етс  при каждом нулевом значении сигнала 13. Дополнительное интегрирование посто нного сигнала 7 интегратором

20не оказывает вли ни  на формирование результирующего сигнала 11 в момент. Tgj если амплитуда наложенной гармонической световой помехи отличаетс  от нул .

Дл  случа , когда помеха кратко- временна, например в интервале ТЮТ(4

момент времени .Т равенства нулю

момент времени .Т равенства нулю

продифференцированного сигнала 13 наступает раньше достижени  проинтегрированным сигналом 9 уровн  эталонного сигнала 8а Интеграторы 19 и 20 обнул ютс  в моменты времени Т и Т,| , 1(2, соответственно. Врем  селекции сохран етс  равным t . Если . проинтегрированные сигналы 9 и 10 и достигнут уровн  эталонного значени  . 8, то без удвоенного значени  сигнала на выходе сумматора 17 выходное реле 18 не сформирует результирукг щего сигнала 11.

Дл  случа , когда помеха отсутствует , например в интервале Т,, возможен один из трех типов вариантов изменени  вершины импульса полез 1 ного светового потока: 2.1, 2,2 или 2,3, при которых продифференцирован

515

ные соответствующие сигналы 13,1, - 13.2 или 13.3 не выход т за пределы значений эталонных сигналов 12.1, 12.2.

При регистрации сигнала 2.1 интеграторы 19 и 20 интегрируют посто нный сигнал 7, В результате срав нени  сигналов 2.1 с 8 или 10.1 с 8 в момент Т(д измен етс  знак раз- ностньгх сигналов на выходе блоков 21 и 22 соответственно. Отключаютс  нуль-органы 25 и 26, которые формируют управл ющий сигнал дл  управлени  работой блоком J6 задержки. Вре- м  задержки уменьшаетс  до величины 1 , В момент , когда скорость изменени  сигнала 2 мала, интегратор 19 обнул етс . Интегратор 20 обнул етс  в момент Т  з.

При регистрации сигнала 2.2 интегратор 19 может расшунтироватьс 

только по истеченим времени Т(й и выдает сигнал 9,2 в момент , что не обеспечивает высокое быстродействие временной селекции в прототипе. В устройстве дополнительный проинтегрированный сигнал 10.2 в момент сравн етс  с эталонным 8 и с помощью нуль-органа 26 врем  задержки блока 16 сокращаетс  до величины Ј . Обнуление интеграторов 19 и 20 происходит в моменты Т Ј3 и TQ.Q. соответственно .

При регистрации сигнала 2.3 интегратор 19 (в способе-прототипе) не расшунтируетс  и контакт 32 не включаетс , так как продифференцированный сигнал 13.3 в интервале всегда равен нулю. Врем  задержки может иметь максимальное значение t , что не отвечает требованию высокого быстродействи  временной селекции. В предлагаемом устройстве дополнитель-

Если а интервале времени Т(7 +

+ (Т ге )/2 по вилась така  помеха , ч го ее продифференцированна  величина 13 достигает уровн  12 (на фиг.1 не показано) раньше, чем проинтегрированные сигналы 9 или 10 примут значение сигнала 8, то интеграторы 19 и 20 обнул ютс . Така  помеха селектируетс .

Таким образом, за счет дополнительного интегрировани  посто нного сигнала 7 интегратором 20 с сокращением времени задержки блока 16 в ..iy чае выдачи сигнала сравнени  блоком 22, а также сброса интегратора 20 при нулевых сигналах на выходах блоков 24 и 23 обеспечиваетс  сокращение времени формировани  и регистрации светового потока при значени х амплитуды гармонической составл ющей , близких к нулю дл  монотонных сигналов типа 2,1, 2.2, 2,3

формула изобретени  Способ регистрации изменени  светового потока по авт. св. № 1006914, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  за счет сокращени  времени регистрации светового потока при амплитуде гармонической помехи, близкой к нулю, дополнительно интегрируют посто нный сигнал, сравнивают полученный дополнительный проинтегрированный сигнал с эталонным сигналом и если момент сравнени  этих сигналов опережает, момент равенства нулю продифференцированного сигнала, прекращают задер-

живание первого зафиксированного сигнала , одновременно сравнивают продифференцированный сигнал с дополнительным положительным эталонным сигналом и с дополнительным отрицатель-

ное интегрирование обеспечивает сокра- 45 эталонным сигналом и устанавлищение времени селекции. В момент дополнительный проинтегрированный сигнал 10.3 достигает уровн  сигнала 8, Нуль-орган 26 переключает блок 16 задержки. Врем  селекции сокращаетс  до величины t ,

вают дополнительный проинтегрированный сигнал, равный нулю, в каждый момент сравнени  продифференцированного сигнала с положительным или от- рицательным дополнительными эталонными сигналами.

Редактор Н.Киштулинец

Тг Т5 ТВ Т8 ТюТПТ13Т1ЧТ15 Фиг 2

Составитель В.Цворкин

Техред М.Ходанич Корректор М.Пожо

Claims (1)

1. Формула изобретения Способ регистрации изменения светового потока по авт. св, № 1006914, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет сокращения времени регистрации светового потока при амплитуде гармонической помехи, близкой к нулю, дополнительно интегрируют постоянный сигнал, сравнивают полученный дополнительный проинтегрированный сигнал с эталонным сигналом и если момент сравнения этих сигналов опережает, момент равенства нулю продифференцированного сигнала, прекращают задерживание первого зафиксированного сигнала, одновременно сравнивают продифференцированный сигнал с дополни— тельным положительным эталонным сигналом и с дополнительным отрицательным эталонным сигналом и устанавливают дополнительный проинтегрированный' сигнал, равный нулю, в каждый момент сравнения продифференцированного сигнала с положительным или отрицательным дополнительными эталонными сигналами.