Фотоэлектронный датчиквсесоюзнаяпдтентно^тешнескдг6и& лиотека

Фотоэлектронный датчиквсесоюзнаяпдтентно^тешнескдг6и& лиотека

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ 3274!5

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Хь—

3ая,вленэ 27,1V.1970 (№ 1437642/26-9) М,Кл. 6 0lr 15/12

-.. LIIpi!3iGpgtloHiRHiip зая!вк и Xo—

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

П!Риаритет—

Опубликовано 26.1.1972. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 12.IV.1972

УДК 621.317;18 (088.8) Авторы изобретения

B. А. Васильковский, В. С. Кувичко, А. В. Кузьмич, А. С. Макаров и

С. И. Строкан

Ровенское энергетическое эксплуатационное управление сельского хозяйства

Заявитель

ВСЕ ПИК > -+ ьИЬЛИО <

ФОТОЭЛЕКТРОННЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при конструировании фотоэлектрических преобразователей угла поворота, например стрелки измерительного прибора, в частотно-импульсный код.

Известный фотоэлектрический преобразователь угла поворота в импульсный код, содержащий источник света, светочувствительный элемент, оптическую систему с диафрагмой, усилители и формирователь импульсов кода, имеет недостаточную точность преобразования из-за изменения параметров выходных импульсов при изменении освещенности светочувствительного элемента.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Цель достигается тем, что в фотоэлектронный датчик, содержащий источник света, на пример неоновую лампочку, оптическую систему в виде линзы и диафрагмы, светочувствительный элемент и электронный усилитель и формирователь импульсов, введен дополнительный электронно-релейный усилитель, электрически связанный с основным электронным усилителем, формирователем и источником света, срабатывающий во взаимодействии с ними при изменении величины светового потока, зависимой от положения диафрагмы, которое изменяется при повороте стрелки, отклоняющейся при изменении величины измеряемой энергии.

Диафрагма выполнена в виде легкой пластинки, жестко укрепленной на стрелке изме5 рительного прибора, и снабжена фигурным отверстием с меняющимся при отклонении стрелки сечением, вследствие чего при этом изменяется величина пропускаемого светового потока. Изменение светового потока фиксируется

10 светочувствительным элементом, вырабатывающим импульсы тока, от которых срабатывают фотоэлектронный и электронно-релейный усилители; последний выполняет в схеме роль собственно прерывателя.

15 На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит оптическую систему 1 в виде подвижной относительно линзы диафрагмы, фотоэлектронный усилитель 2, форми20 рователь 8 амплитуды импульсов, электроннорелейный усилитель 4, неоновую лампочку 5, оптически связанную через оптическую систему 1 со светочувствительным элементом 6 фотоэлектронного усилителя 2, и формирова25 тель 7 длительности импульсов 7, вход которого подключен к выходу формирователя амплитуды импульсов.

Оптическая система 1 состоит из линзы 8 и подвижной диафрагмы в виде жестко укрепзo ленной на стрелке 9 измерительного прибора легкой пластинки с переменным по сечению отверстием для регулирования величины светового потока при повороте стрелки измерительного прибора в момент отклонения объекта измерений от номинального значения.

Основной фотоэлектронный усилитель 2 представляет собой усилитель постоянного тока на транзисторе 10 с диодом 11 в цепи базы для стабилизации момента срабатывания и светочувствительным элементом б, например фоторезистором. К диоду 11 подключен потенциометр 12 для подбора рабочей точки усилителя 2.

К выходу основного фотоэлектронного усилителя подключен формирователь амплитуды импульсов, выполненный по схеме двухкаскадного усилителя посгояпного тока с положительной обратной связью па транзисторах 18 и 14 с нагрузочными сонротивлениями 15 и 16 в их коллекторных цепях.

Для отключения положительной обратной связи после срабатывания формирователя амплитуды импульсов в цепь коллектора транзистора 14 включен диод 17, а для создания потенциала срабатывания включен резистор 18.

К выходу формирователя амплитуды импульсов параллельно подключены дополнительный электронно-релейный усилитель 4, выполненный на транзисторе 19 по схеме усилителя постоянного тока с общим эмиттером, в коллекторную цепь которого через ограничительное сопротивление 20 вклк>чен источник света 5, и формирователь 7 длительности выходныx импульсов, выполненный по схеме задержки на транзисторе 21 с зарядно-разрядной емкостью 22 и резистором 28, которые определяют длительность выходных импульсов. Резистор 24 в цепи коллектора является пагрузочным.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном положении, когда измеряемая величина равна номинальному значеник>, стрелка измерительного прибора неподвижна и от неоновой лампочки через щель подвижной ,диафрагмы оптической системы падает на фоточувствительный элемент световой поток определенной величины.

При отклонении измеряемой величины от номинального значения стрелка прибора отклоняется и изменяется величина светового потока, проходящего через фигурное отверстие с меняющимся при отклонении стрелки сечсJI Heì.

При изменении светового потока, падающе о на фоторезистор, величина сопротивления последнего Изменяется, уменьшаясь с увеличением светового потока, и наоборот.

При определенном значении сопротивления фоторсзистора открывается транзистор 10, и с его коллектора снимается положительный потенциал на вход формирователя 8 амплитуды импульсов. Положительный потенциал, подаваемый на б зу транзистора 18, держит его в закрытом состоянии. В этот момент трапзи5

1,>

2()

25 з0

iQ ао

65 стор 14 открыт, и нулевой потенциал с коллектора через диод подан на базу транзистора 18.

Когда входной сигнал»а базе транзистора 18 достигает величины отпирания, транзистор открывается. Потенциал на его коллекторе падает, и транзистор 14 запирается. Это состояние сохраняется до тех пор, пока входной сигнал не становится меньше потенциала срабатывания транзистора 18, после чего запирается транзистор 18 и огпирается транзистор 14.

Потенциал коллектора транзистора 14 скачком достигает почти нулевого значения и воздействует на вход дополнительного электроннорелейного усилителя и формирователя длительности импульсов, запирая транзистор электронно-релейного усилителя, что приводит к гашению неоновой лампочки. Одновременно положительным импульсом запирается транзистор формирователя длительности импульсов, который в исходном состоянии открыт.

Независимо от длительности импульсов на выходе формирователя 8 на выходе датчика импульсы имеют строго постоянную длительность.

При прекращении горения неоновой лампочки фоторезистор начинает увеличивать свое сопротивление; при достижении его определенной величины запирается транзистор 10 и на вход формирователя поступает отрицательный потенциал, благодаря которому формирователь срабатывает и на его выходе также появляется отрицательный потенциал, отпирающий транзистор 19. Это приводит к зажиганию неоновой лампочки, и цикл повторяется.

При изменении измеряемой величины стрелка отклоняется, и величина (сечение) щели изменяется, что приводит к изменению величины светового потока, изменению величины сопротивления светочувствительного элемента и, соответственно, времени срабатывания электронно-релейного усилителя (прерывателя) и частоты импульсов на выходе устройства.

Таким образом, предлагаемый датчик преобразует степень отклонения стрелки измерительного прибора в частотно-импульсный код, который по изменению частоты выходных импульсов позволяет определить отклонение измеряемых параметров от номинала.

Предмет изобретения

Фотоэлектронный датчик для преобразования угла поворота стрелки измерительного прибора в частотно-импульсный код, содержащий источник света, например неоновую лампу, оптическую систему с диафрагмои, укрепленной на оси стрелки измерительного прибора, светочувствительный элемент, например, фоторезистор. электронный усилитель и формирователь импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, между электронным усилителем и формирователем импульсов включен дополнительно релейный транзисторный усилитечь, коллекторное сопротивление которого включено последовательно с упомянутым источником света.

327415

7 2

Составитель П. Хромышев

Тскред Е. Борисова

Корректор А. Васильева

Родактор И. Орлова

Областная типография Костромского управтеиия по печати

Заказ 937 И ад Цо 33 Тираж 448 П ол:1и с ное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, УК-35, Раушская наб., д. %