Фотоэлектрический датчик

Авторы патента:

H04N5 - Элементы телевизионных систем (элементы, осуществляющие развертку, или комбинация их с генерированием питающих напряжений H04N 3/00; специально предназначенные для цветного телевидения H04N 9/00)

H03K3/12 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 605337

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.02.73 (21) 1885355/18-09 с присоединением заявки Ке (51) М, Кл.а Н 04N 5/00

Н ОЗК 3/12

Совета Мииистрав ГССР по селам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень Ие 16 (45) Дата опубликования описания 26.04.78 (53) УДК 621.397(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Лебедев, Г. P. Носов и В. М. Пестунов

Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано, например, для дистанционного измерения прозрачности растворов и задымленности.

Известны фотоэлектрические датчики, содер>кащие фотосопротивление, последовательно включенные зарядный резистор и накопительный конденсатор, один вывод которого соединен с катодом лампы тлеющего разряда, другой вывод через ограничивающий резистор соединен с анодом лампы тлеющего разряда, а на другой вывод зарядного резистора и катод лампы тлеющего разряда .подано напряжение питания (1).

Известный фотоэлектрический датчик имеет сложную, конструкцию и обладает низкой чувствительностью.

Целью изобретения является повышение чувствительности.

Для этого в фотоэлектрический датчик, содержащий фотосопротивление, последовательно включенные зарядный резистор и накопительный конденсатор, один вывод которого соединен с катодом лампы тлеюгцего разряда, другой вывод через ограничивающий резистор соединен с анодом лампы тлеющего разряда, а на другой вывод зарядного резистора и катод. лампы тлеющего разряда подано напряжение питания, введены диафрагма и два резистора, первые выводы которых соединены вмcñòå и через фотосопротпвленпе подключены к катоду лампы тлеющего разряда, с сеткой которой соединен второй вывод первого резистора, а второй вывод второго резистора

5 соединен с точкой соединения зарядного и orра:-гпчивающего резисторов, причем диафрагма расположена между лампой тлеющего разряда и светочувствительной площадкой фотосопротивлсния.

10 На чертеже приведена принципиальная электрическая схема фотоэлектрического датчика.

Фотоэлектрический датчик содержит фотосопротпвленпе 1, последовательно включенные

15 зарядпый резистор 2 и накопительный конденсатор 3, один вызод которого соединен с катодом 4 лампы 5 тлеющего разряда, другой вывод через ограничивающий резистор 6 сосдинен с анодом 7 лампы 5 тлеющего разряда, 2> а на другой вывод зарядного резистора 2 и катод 4 лампы тлеющего разряда подано напря>кение питания.

Б фотоэлектрический датчик введены два резистора 8 и 9, первые выводы которы.;. сое25 дпнспы вместе и через фотосопротивление 1 по гключсны к катоду 4 лампы тлеющего разряда, с сткой 10 которой соединен второй вывод первого резистора 8, а второй вывод второго резистора 9 соединен с точкой соедпнеЗд нпя зарядно"o и ограничивающего резисторов, б(15 37

Подписное

Изд. № 411

Тираж 820

Заказ 591/10

Типография, пр. Сапупова, 2

H включена диафрагма 11, расположенная между ламйой 5 тлс1ощсго разряда и светочувствительной площадкой фотосопрстивлепия 1.

Фотоэлектрический датчик работает следую- 5 щим.о бр азсгм.

При подкл1очепии датчика к источнику накопительный конденсатор 3 начинает заряжаться через резистор 2. По мере увел:ичения напряжения на конденсаторе 3 возрастает на- lo пряжен;с на сетке 10 лампы 5, зависящее от величины сопротивления фоторезистора. При достижении напряжен11я зажигания лампы 5 конденсатор 3 начинает разряжаться через внутреннее*сопротивление лампы 5 и резистор 15 б. Энергия конденсатора 3 в момент зажигания лампы 5 пропорциональна квадрату напряжения на накопительном конденсаторе 3.

Свет проходит через диафрагму 11, падает на фотосопротивлепие 1, сопротивление которого уменьшается пропорционально падающему на него световому потоку и, следовательно, обратно пропорционально оптическому сопротивлению диафрагмы 1 ..

Так как период меикду вспышками значительно меньше постоянной времени фотосопротивления 1, то за время заряда конденсатора 3, когда лампа 5 тлеющего разряда погашена вследствие инерционности, сопротивление фотосопротивлепия 1 не успевает 80 возрасти до исходной величины.

При увеличении прозрачности диафрагмы 11 частота следования импульсов увеличивается.

Так как энергия вспышки зависит от напряжения на конденсаторе 3 в момент вс:IIIIIIKH, 35 то с уменьшением частоты вспышки увеличивается время между вспышками, напряжение и энергия вспышек, а следовательно, и световой поток, падающий на фотосопротивленис 1, С увеличением энергии вспышки сопротивле- 40 ние фотосопротивления 1 уменьшается, что в свою очередь приводит к уменьшению частоты и увеличению энергии вспышки.

Величины сопротивления резисторов 2, 9 и емкости кHH,Tcícàòoðà 3 выбира1отся такими, :ITo()bl за время между вспышками напряжение на конденсаторе не достигало напряжения питания.

Частота вспышек выбирается такой, чтобы период колебаний бь1л всегда меньше, постоянной времсни фотосопротпвления.

Таким образом, в фотоэлектрическом датчике осуществляется положительная обратная связь, благодаря которой повышается чувствительность датчика к изменению оптического сопротивления.

Формула изобретения

Фотоэлектрический дат11 к, содержащий фотосопротивлснпе, послсдоватсльно вклlоченные зарядный резисгор и накопительный конденсатор, один вывод которого соединен с катодом лампы тлеющего разряда, другой вывод через ограничивающий резистор соединен с анодом лампы тлеющего разряда, а на другой вывод зарядного резистора и катод лампы тлеющего разряда подано напряжение питания, отличающийся тем, что, с целью повьппсния чувствительности, в него введены диафрагма и два резистора, первые выводы которых соединены вместе и через фотосопротивленис подключены к катоду лампы - леющего разряда, с сеткой которой cîåäèíåí второй вывод первого резистора, а второй вывод второго резистора соединен с точкой соединения зарядного и ограничивающего резисторов, причем диафрагма расположена между лампой тлеющего разряда и светочувствительной площадкой фотосопротивления.

Источники информации, принятые во внпманпе при экспертизе

1. Литвак В. П. Фотореле в с1гстемах контроля, управления и регулирования. М,, Наука, 1966, с. 109.