Фотодатчик

Фотодатчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности датчика за счет обеспечения возможности непрерывного слежения за прокатом и повышение ресурса работы модулятора. Фотодатчик содержит первый и второй делители 1, 11 напряжения, выполненные в виде последовательно соединенных резистора 3 или 13 и фоторезистора 2 или 12, которые попеременно перекрываются заслонкой 18 модулятора 10. Работой модулятора 10 управляет генератор 17, который одновременно с перекрытием фоторезистора 2 или 12, открывает соответствующий ключ 6 или 16. Интегратор 5 или 15 отрабатывает входное напряжение и меняет сигнал на выходе соответствующего усилителя 4 или 14 так, что выходное напряжение становится равным нулю, тем самым компенсируя дрейф соответствующего канала. После переключения генератора 17 сбалансированный канал открывается для приема излучения, а другой канал балансируется. Таким образом, пока один канал закрыт и балансируется, другой воспринимает излучение от горячего проката. На выходе токового сумматора 7 всегда присутствует соответствующий сигнал, который через компаратор 8 и блок 9 сопряжения поступает на выход фотодатчика. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (II) А1 0,1 Г 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) фОТОДАТЧИК

:В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4386376/24-28 (22) 02.03.88 (46) 23.11.09. Бюл. h 43 (71) Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) Б.М.Матвеев и Л.Н.Тетиор (53) 531.7 (088.8) (56) Фотореле ФРСУ-11, ТУ 36.1760-84. (57) изобретение относится к контрольно-измерительной технике, Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности датчика за счет обеспечения возможности непрерывного слежения за прокатом и повышение ресурса работы модулятора. Фотодатчик содержит первый и второй .делители 1, 11 напряжения, .выполненные в виде последовательно соединенных резистора 3 или 13 и фоторезистора 2 или 12, Г Т

2 которые попеременно перекрываются заслонкой 18 модулятора 10, Работой модулятора 10 управляет генератор 17, который одновременно с перекрытием фоторезистора 2 или 12, открывает соответствующий ключ 6 или 16. Интегратор 5 или 1 5 отрабатывает входное напряжение и меняет сигнал на выходе соответствующего усилителя 4 или 14 так, что выходное напряжение становится равным нулю, тем самым компенсируя дрейф соответствующего канала.

После переключения генератора 17 сбалансированный канал открывается для приема излучения, а другой канал — балансируется. Таким образом, пока один канал закрыт и балансируется, другой воспринимает излучение от горячего проката. На входе токового сумматора 7 всегда присутствует соответствующий сигнал, который через компаратор 8 и блок 9 сопряжения поступает на выход фотодатчика. 1 ил.

3 152

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля положения нагретого проката.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности датчика за счет обеспечения возможности непрерывного слежения за прокатом и повышения ресурса работ модулятора.

l0

На чертеже приведена блок-схема фотодатчика., Фотодатчик содержит первый делитель 1 напряжения, выполненный в виде

15 последовательно соединенных фоторезистора 2 и резистора 3, первый уси,литель 4, первый вход которого соеди нен с общими выводами фоторезистора

2 и резистора 3, свободные выводы которых соединены с клеммами источника питания, первый интегратор 5, выход которого соединен с вторым входом первого усилителя 4, первый ключ 6, выход которого соединен с входом первого интегратора 5, последователь- 2 но соединенные токовый сумматор 7, первый вход которого соединен с выходом первого усилителя 4 и основным входом первого ключа 6, компаратор 8 и блок 9 сопряжения, электромагнит- . 30 ный модулятор 10, второй делитель 11 напряжения, выполненный в виде последовательно соединенных фоторезистора

12 и резистора 13, второй усилитель

14, первый вход которого соединен с общими выводами фоторезистора 12 и резистора 13, свободные выводы которых соединены с клеммами источника питания, второй интегратор 15, выход которого соединен с вторым входом 40 второго усилителя 14, второй ключ 16, выход которого соединен с входом второго интегратора 15, основной вход соединен с выходом второго усилителя

14 и вторым входом токового сумматора 45

7, генератор 17, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого 6 и второго 16 ключей, электромагнитный модулятор 10 содержит заслонку 18 и магнит 19, причем заслонка 18 расположена перед фоторезисторами 2 и 12, Фотодатчик работает следующим образом.

В исходном состоянии посде подачи напряжения питания генератор 17 выдает на прямом и инверсном выходах два инвертированных напряжения. При этом первый ключ 6, например, включен, а

3920 4 второй ключ 16 выключен. При этом магнит 19 электромодулятора 10 должен, к примеру, выключиться, и заслонка

18 закроет фоторезистор 2 первого делителя 1 и откроет фоторезистор 12 второго делителя 11.

Так как фоторезистор 2 закрыт заслонкой 18, то внешнее излучение на него не попадает, на средней точке первого делителя 1 имеется только напряжение дрейфа фоторезистора 2, резистора 3, усилителя 4. Так как ключ

6 включен, то на вход интегратора 5 подано напряжение дрейфа усилителя 4.

Интегратор 5 отрабатывает входное напряжение и меняет сигнал на выходе усилителя 4 так, что выходное напряжение усилителя 4 становится равным нулю.

Итак, когда заслонка 18 электромодулятора 10 закрыла фоторезистор

2, то дрейф элементов 2-4 балансируется, и напряжение на выходе усилителя 4 приближается к нулю.

В это же время фоторезистор 12 открыт и может воспринимать излучение проката. После одного переклю.чения генератора 17 балансируются дрейфы обоих усилителей 4 и 14, и далее дрейфы поочередно балансируются в нуль. В устройстве пока один ка" нал закрыт и балансируется (элементы

2-4), другой воспринимает излучение (элементы 12-14), а далее наоборот и т.д. После того, как генератор 17 переключается, открывается подготовленный для работы, сбалансированный (дрейф скомпенсирован) канал — эле- . менты 2-4, При этом ключ 6 закрывается. Поскольку постоянная времени интегратора 5, включенного в виде операционного усилителя (ОУ) с входным резистором, определяется из выражения = R С, где К вЂ” величина сопротивления резистора, подключенного к входу ОУ, а С вЂ” конденсатор обратной связи ОУ, то постоянная времени становится равной с „ = C(R+R „„), где R „„ — сопротивление закрытого ключа 6, близкое к 100 мОм, с увеличивается с 10 до 1000 с. Тем самым интегратор 5 переходит в режим, когда он запоминает сигнал баланса фоторезистора 2.

Бсли на фоторезисторе 2 появляется сигнал от горячего проката и появТак как фотореэисторы 2 и 12 подключены к входу усилителей 4 и 14 беэ конденсаторов, то floe ToRHHBR времени такого датчика близка к постоянной времени фоторезисторов (10

10- - с).

В предлагаемом датчике имеется модуляция потока излучения, но, так как в составе датчика имеется два идентичных канала, то пока один канал закрыт и балансируется, другой воспринимает излучение. Если постоянные времени фоторезисторов 2 и 12 меньше времени перемещения заслонки

18, то всегда есть момент, когда оба фоторезистора 2 и 12 видят прокат и он не теряется.

Составитель С,Конюхов

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор Л.Бескид

Редактор Н.Бобкова

Заказ 7033/44 Тираж 683 Под пи с ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1523 ляется сигнал на выходе усилителя 4, который поступает на вход токового сумматора 7 и далее на компаратор 8 и блок 9 сопряжения, датчик срабатывает. Поскольку ключ 6 закрыт, то интегратор 5, имея постоянную времени

1000 с, не отрабатывает в нуль сигнал на выходе усилителя 4. В это же время фоторезистор 12 закрыт, ключ

16 открыт, и происходит балансировка дрейфа на выходе усилителя 14. Через время (5 мин) происходит вновь переключение генератора 17.

920 6 формула изобретения

Фотодатчик, содержащий последова тельно соединенные первый фотоприемник и первый усилитель, компаратор и блок сопряжения, вход которого соединен с выходом компаратора, электромагнитный модулятор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, QH снабжен последовательно соединенными вторым фотоприемником и вторым усилителем, первым и вторым интеграторами, первым и вторым ключами, генератором и токовым сумматором, выход токового сумматора соединен с входом компаратора, первый выход генератора соединен с управляющим входом первого ключа, основной вход которого соединен с выходом первого усилителя и первым входом токового сумматора, выход соединен с входом первого интег.— ратора, выход которого соединен с вторым входом первого усилителя, второй выход генератора соединен с управляющим входом электромагнитного модулятора и управляющим входом второго ключа, основной вход которого соединен с выходом второго усилителя и вторым входом токового сумматора> выход соединен с входом второго инегратора, выход которого соединен с вторым входом второго усилителя .