Фотоэлектрическое следящее устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 42с, 39j20

42d, 1/15

Заявлено 17.111.1966 (№ 1061708/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.Х.1967. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 22.XII.1967

МПК G Olc

G 01d

УДК 528.52:62-526.082.5 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Лвторы изобретения

P. П. Николаев и Э. П. Майоров

3 ая витель

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СЛЕДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Фотоэлектрические устройства, оптическая схема которых включает цилиндрический объектив, щель, параллельную образующей цилиндрического объектива, и фотоприемник с фокуоирующей линзой, известны.

Основным элементом предложенного фотоэлектрического следящего устройства я|вляется оптико-электронный датчик угловых перемещений с регулируемым полем зрения и чувст вительносгью, изменяющейся обратно пропорционально величине поля зрения. Он выполнен в виде четырех, совершенно идентичных друг другу каналов, контролирующих положение наблюдаемого объекта в поле зрения:в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В каждом канале между цилиндрическим объективом и блоком склеенных клиньев размещен экран со щелью, параллельной одному из катетов фотометрического клина, установленного с возможностью синхронного с экраном поворота вокруг оптической оси. Для автоматического регулирования величины поля .зрения устройства в зависимости от используемого режима (грубого или точного) слежения оно снабжено дополнительным фотоприемником.

На фиг. 1 — 5 представлены принципиальные оптико-электронные схемы описываемого устройства. Оптическая схема каждого из каналов (фиг. 1) содержит цилиндрические объективы 1 и 2, экран 8 со щелью, блок склеенных фотометрического 4 и прозрачного 5 клиньев, фокусирующий объектив б я фотоприемник 7. Каналы соединены попарно (фиг. 2 — 4) так, что каждая пара обеспечивает контролирование поля зрения по одной из осей: или х, или у, Экраны 8 со щелями, жестко связанные с блоками из склеенных фотометрического

1О и прозрачного клиньев в каждом канале, установлены с возможностью вращения вокруг осей, параллельных оптической оси устройства, и имеют кинематическую связь 8 с двигателем 9, При вращении экранов 3 меняется наклон щелей к сформированному цилиндрическими объектами изображению объекта, изменяя тем самым чувствительность соответствующего фотоприеиника. Фотоприемники попарно соединенных каналов

20 включены по мостовой схеме, так что сигнал рассогласования представляет собой разность двух сигналов, зависящих от углового перемещения объекта в поле зрения, от угла наклона щели к изображению объекта, от угла

25 при вершине фотометрического клина (причем, lB каждой паре каналов фотометрические клинья развернуты по отношению друг к другу на 180, так что,в одном из каналов сигнал изменяется от максимума к мини муму, а в

30 другом наоборот), интегральной чувствитель203942

IN ности фотоприемника и фокусного расстояли i фокусирующего объектива.

Дополнительный фотоприемник 10 устанозлен с возможностью перемещения вдоль оптической о си и синх ронизирован с:вращением экранов 8, Он обеспечивает изменение величины поля зрения у|стройства с целью автоматического перехода от грубого .режима слежения к более точному. В конструкции датчика экраны 8 могут занимать три фиксированных положения, при этом щели образуют углы с образующеи цилиндрического объекти ва соответственно аь Qa, аз (см. фиг. 2).

Релей ная схема управления представлена на фиг. 5. Она содержит группу реле, микропереключатели 11 — 18, тахогенератор 14, транзи стор 15 и выпрямительный мост 1б, соединенные в электросхему.

Фиксированным положениям экранов соответствуют микропереключатели 11 — 18, а сигналы для переключения режимов выдаютс I на соответствующие реле P,, P>, Р, и Р, поляризованным реле Рб- типа РПС-20, хоТоуо срабатывает от тахогенератора 14 через тра,:-зистор 15 при уменьшении скорости электуопривода вдвое от максимальной.

При отсутствии в,поле зрения фотоприемника 10 ооъекта слежения реле PI, P2, P»I

Р4 обесточены, а якорь реле Рб находится в исходном положении, т. е. в нижнем, что обеспечено действием разности токов I — I»Icpag 1л . та где II = ", 1, = "; и II)I, 1 обм обм + Rs где 1 — сила тока, U„— напряжение в цепи, Rpgy сопротивление обмотки реле, R„— дополнительное сопротивление на выходе цепи ввиду того, что транзистор 15 недостаточно открыт из-за отсутствия ускорений во враще. нии двигателя 9, отрабатывающего угловые рассогласования. При появлении ускорений во вращении двигателя 9, вызванных переходом в более грубые режимы слежения или потерей объекта |в поле зрения устройства, замыкаются или размыкаются контакты р:»e

Рь Р, Р4 и Р4 в .соответствующих комбинациях,,благодаря чему ток через цепь проходит только в одежном, вполне определенном направлении, включая тот или иной исполнительный орган привода. На пример, при появлении объекта слежения |в поле зрения фогоприемника 10, перед которым может быть установлен объективов, срабатывает реле Р,.

Через нормально разомкнутые конта кты реле

Р, и открытый микропереключатель 11, который нажат при грубом режиме, срабатывает реле Р4 и самоблокируется. Якоря реле Р4 переключаются в другую сторону, подготовив цепь обратной полярности для обмотки управления двигателя 9. В усилительном канале системы регулирования сразу появляется большой сигнал, что вызывает резкий скачок скорости электропривода вплоть до максимальной по кривой разгона. Момент переклю:IeII»II обычно берется,на участке понижения скорости на определенном участке и, следовательно, релейное устройство на участке разгона будет отключено. Сипнал с выход|ной диагонали моста через дифференцирующую

1 С-цепочку подается .на реле 1 только при ускорении вращения, при этом сигнал по скорости от тахогенератора 14 подается на транзистор 15 через выпрямительный мост 1б,. назначение которого объясняется необходи:1ocTblo сохранения принциг а работы релейного устройства при разных напра влениях вращения. На участках понижения скоросги величина ускорения .меньше, чем,на участке разгона, а в среднем и точном режимах ускорение на этих участках увеличивается. Поэтому в целях исключения обратного,срабатывания реле Р, от отрицательных ускорений в цепи реле Р2,включен диод. Аналогично работают все другие реле, Благодаря применению .наклонных щелей и автоматическому изменению, угла наклона щелей относительно изображения, фотоэлектрическое у стройство может переключаться из грубого режима с большим полем зрения в более точные режимы с меньшими полями зрения при одновременном повышении чувствительности устройства. При потере объекта поле зрения автоматически расширяется до захвата его в более широком лоле зрения, если и здесь не произойдет зах вата цели, то поле зрения продолжает автоматически расширяться до максимально .возможного, что обеспечивает большой диапазон углов работы фотоэлектрического устройства.

Предмет изобретения

1. Фотоэлектрическое следящее устройство, содержащее датчик угловых .перемещений, выполненный в виде двух пар электроннооптических каналов, оптическая схема каждого из которых состоит из цилиндрического объектива, блока из склеенных фотометрического и прозрачного клиньев и ли нзы, фокуснрующей сформированное изображение объекта на фотоприемник, релейную схему и исполнительный механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, IB каждом из электроннооптических каналов между цилиндрическим объективом и блоком оклеенных клиньев размещен экран со щелью, параллельной одному из катетов фотометрического клина, уста нов. ленного с возможностью оинхрон ного с экраном поворота вокруг оптической,оси.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью автоматической регулировки величины поля зрения, оно снабжено дополнительным фотоприемником, выход которого подключен к релейной схеме, управляющей его перемещением вдоль оптической о си, синхронизированным с,вращением экранов со щелями и блоком кли|ньев.

203942

Составитель М. И. Илленко

Редактор Е. А. Кречетова Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: Н. И. Быстрова и И. Л. Кириллова

Заказ 3872/1 Тираж 535 Подписнос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мшшстров CCCP

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2