Датчик линейной плотности волокнистого материала
Патент 941439
Авторы
Классы МПК
Датчик линейной плотности волокнистого материала
Иллюстрации
Реферат
OllHCAHHЕ „„941439
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советски к
Сои1иалиетичеекин
Ресттублмк (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 26.03.80 (21) 2894902/28-12 (51 ) М. Кд. с присоединением заявки М (23) Приоритет
D 01 G 23/06
9вударетееииый кемнтет
СССР йв данам иэебретений н втирытнй (5З) УДК 677..051.4.48 (088.8) Опубликовано 07. 07. 82. Бюллетень Jfe 25
Дата опубликования описания 1 0 . 07 . 82 (72) Автори изобретения
Г.M Аршакуни, А.И. Ароников и В.Ву Григорьев
Р (й кий, институт
Ленинградский научно-исследовател текстильной промышленност (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ВОЛОКНИСТОГО
ИАТЕРИАЛА
Изобретение относится к автоматическим устройствам для измерения плотности волокнистых материалов и может быть использовано в измерительных системах и автоматических устройствах регулирования линейной плотности волокнистых материалах в производствах текстильной промышленности.
Известен датчик линейной плотности волокнистого материала, содержащий источник излучения, фоточувствительный элемент и усилитель (1).
Недостатком известного датчика, дающего аналоговый сигнал, является нелинейность характеристики в соответствии с законом ослабления потока излучения от плотности волокнистого ,материала.
2О
Целью изобретения является повышение качества формирования выходного сигнала путем линеаризации выходной характеристики датчика.
Поставленная цель достигается тем, что усилитель выполнен дифференциальным, его инвертирующий и неинвертирующий входы через резисторы соединены с общей шиной питания и, соответственно, посредством фоточувствительного элемента и конденсатора с выходом дифференциального усилителя.
На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого датчика.
Датчик линейной плотности материала содержит источник 1 излучения и фоточувствительный элемент — фоторезистор 2, установленные так, чтобы излучение источника 1 света попадало на фоторезистор 2, после того, как оно прошло через волокнистый материал 3, например через чесальную ленту текстильной машины. Кроме того, датчик содержит дифференциальный усилитель 4 с инвертирующим 5 и неинвертирующим 6 входами, резисторы
5 ю
35 ю
55
3 94 и 8, подключенные параллельно вхо" дам 5 и 6 к общей шине, и конденса" тор 9, включенный между входом 6 и выходом усилителя 4. фоточувствительный элемент 2 подключен ко вхо" ду 5 и выходу усилителя 4. Датчик содержит также блок 10 измерения временных интервалов, включающий интегрирующее звено, которое состоит из резистора 11 и конденсатора 12. Параллельно конденсатору 12 включен диод 13. Вход блока IO подключен к выходу усилителя 4, а выход интегрирующего звена является выходом датчика линейной плотности.
Датчик линейной плотности волокнистого материала работает следующим образом.
При подаче питания на дифференциальный усилитель 4, входы которого шунтированы резисторами 7 и 8, в це,пи положительной обратной связи вклюi чен конденсатор 9, а в цепи отрицательной обратной связи включен фоточувствительный элемент - фоторезистор 2, на его выходе образуются релаксационные колебания, представляющие собой последовательность знакопеременных прямоугольных импульсов, период повторения которых определяется параметрами элементов схемы, т.е. резисторов 7, 8, конденсатора 9 и фоторезистора 2.
Как известно, люкс-амперная характеристика фоторезистора имеет значительный линейный участок, на котором ток через фоторезистор прямо пропорционален интенсивности падающего на него излучения. Таким образом, в случае включения фоторезистора 2 между инвертирующим входом 5 и выходом усилителя 4 при освещенности, находящейся в пределах линейного участка люкс-амперной характеристики, и при выборе величины сопротивления резистора 7 значительно меньшей, чем минимальная величина сопротивления фоторезистора 2, можно считать, что период повторения импульсов на выходе усилителя 4 прямо пропорционален логарифму интенсивности излучения, падающего на фоторезистор 2. Поскольку, как известно, интенсивность излучения, прошедшего через волокнистый светорассеивающий материал 3, изменяется в зависимос ти от линейной плотности материала по экспоненциальному закону, период повторения импульсов на выходе усилителя 4 изменяется пропорционально изменению линейной плотности материала 3.
Импульсы одного знака, формируемые на выходе усилителя 4, через резистор 11 заряжают конденсатор 12 интегрирующего звена, в то время как импульсы другого знака закорачи". ваются диодом 13. При соответствующем выборе сопротивления резистора
11 напряжение на конденсаторе 12, т.е. на выходе датчика, изменяется пропорционально длительности импульсов, формируемых на выходе усилителя 4, т.е. пропорционально периоду повторения указанных импульсов, а, следовательно, и пропорционально линейной плотности материала 3.
Вместо фоторезистора 2 в схеме датчика может быть использован также фотодиод, работающий в фоторезисторном режиме.
Использование предложенного датчика линейной плотности волокнистого материала позволяет подключать к нему вторичные приборы с линейной шкалой и облегчает его согласование с регулирующими устройствами.! формула изобретения
Датчик линейной плотности волокнистого материала, содержащий источник излучения, фоточувствительный элемент и усилитель, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества формирования выходного сигнала путем линеаризации выходной характеристики датчика, усили. тель выполнен дифференциальным, его инвертирующий и неинвертирующий входы через резисторы соединены с общей шиной питания и, соответственно, посредством фоточувствительного элемента и конденсатора - с выходом дифференциального усилителя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Хавкин В.П. и др. Автоматический контроль и регулирование развеса текстильных материалов. И. 1975.
941439
Заказ 4768/10
Тираж 465 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель А. Козлов
Редактор С. Тимохина Техред А. Ач Корректор M. Шароши