Фотодатчик

(50 4 С 01 В 21/О А 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ которые поперзаслонкой 18 модулятора 10 который однов фоторезистора соответствующратор 5 или 1 напряжение и соответствующ так, что выхо вится равным сируя дрейф с После переклю сбалансирован для приема из нал - баланси Бюл, Г 4 нно-техни- ерметавтооизводств тие "Урал в и Л.Н.Тетио 36,1760-84 РСУ.(54) ФОТОДАТЧИК мпеннала. нулю, тем самы с Ж ока один кан ся, другои горячегого сумматорасоответствующрез компаратопоступает на ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(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 121 еменно перекрываютсямодулятора 10. Работойуправляет генератор 17,ременно с перекрытием2 или 12, открываетий ключ 6 или 16, Интег 5 отрабатывает входноеменяет сигнал на выходеего усилителя 4 или 14дное напряжение станооответствующего качения генератора 17ный канал открываетсялучения, а другой каруется. Таким образом,ал закрыт и балансирувоспринимает излучениероката. На входе токово7 всегда присутствуетий сигнал, который чер 8 и блок 9 сопряжениявыход фотодатчика. 1 ил3 152Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для автоматицескогоконтроля положения нагретого проката.5Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности датчика за счет обеспечения возможностинепрерывного слежения за прокатом иповышения ресурса работ модулятора.10На чертеже приведена блок-схемафотодатцика,Фотодатчик содержит первый делитель 1 напряжения, выполненный в виде15последовательно соединенных фоторезистора 2 и резистора 3, первый уси,литель 4, первый вход которого соединен с общими выводами фоторезистора2 и резистора 3, свободные выводы которых соединены с клеммами источника 20питания, первый интегратор 5, выходкоторого соединен с вторым входомпервого усилителя 4, первый ключ 6,выход которого соединен с входомпервого интегратора 5, последовательно соединенные токовый сумматор 7,первый вход которого соединен с выходом первого усилителя 4 и основнымвходом первого ключа 6, компаратор 8и блок 9 сопряжения, электромагнитный модулятор 10, второй делитель 11напряжения, выполненный в виде последовательно соединенных фоторезистора12 и резистора 13, второй усилитель14, первый вход которого соединен собщими выводами фоторезистора 12 ирезистора 13, свободные выводы которых соединены с клеммами источника питания, второй интегратор 15, выходкоторого соединен с вторым входом 40второго усилителя 14, второй ключ 16,выход которого соединен с входом второго интегратора 15, основной входсоединен с выходом второго усилителя14 и вторым входом токового сумматоРа 457, генератор 17, первый и второй выходы которого соединены соответственнос управляющими входами первого 6 ивторого 16 ключей, электромагнитныймодулятор 10 содержит заслонку 18 имагнит 19, причем заслонка 18 расположена перед фоторезисторами 2 и 12,фотодатцик работает следующим образом.В исходном состоянии посде подачинапряжения питания генератор 17 выдаетна прямом и инверсном выходах два инвертированных напряжения. При этомпервый ключ 6, например, включен, а 3920 4 второй ключ 16 выключен, При этом магнит 19 электромодулятора 10 должен,к примеру, выключиться, и заслонка18 закроет фоторезистор 2 первого делителя 1 и откроет фоторезистор 12второго делителя 11.Так как фоторезистор 2 закрыт заслонкой 18, то внешнее излучение нанего не попадает, на средней точкепервого делителя 1 имеется только напряжение дрейфа фоторезистора 2, резистора 3, усилителя 4, Так как ключ6 включен, то на вход интегратора 5подано напряжение дрейфа усилителя 4,Интегратор 5 отрабатывает входное напряжение и меняет сигнал на выходеусилителя 4 так, что выходное напряжение усилителя 4 становится равнымнулю,Итак, когда заслонка 18 электро- модулятора 10 закрыла фоторезистор 2, то дрейф элементов 2-4 балансиру- ется, и напряжение на выходе усилителя 4 приближается к нулю,В это же время фоторезистор 12открыт и может воспринимать излучение проката. После одного переключения генератора 17 балансируютсядрейфы обоих усилителей 4 и 14, идалее дрейфы поочередно балансируются в нуль. В устройстве пока один ка"нал закрыт и балансируется (элементы2-4), другой воспринимает излучение(элементы 12-14), а далее наобороти т,д. После того, как генератор 17переключается, открывается подготовленный для работы, сбалансированный(дрейф скомпенсирован) канал - эле- .менты 2-4, При этом ключ 6 закрывается. Поскольку постоянная времениинтегратора 5, включенного в видеоперационного усилителя (ОУ) с входным резистором, определяется из выражения ь = К С, где К - величинасопротивления резистора, подключенного к входу ОУ, а С - конденсатор обратной связи ОУ, то постоянная времени становится равной= С(К+К ),где К- сопротивление закрытогоключа 6, близкое к 100 мОм, с увеличивается с 1 О до 1000 с. Тем самыминтегратор 5 переходит в режим, когда он запоминает сигнал баланса фоторезистора 2,Если 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 постоянная времени такого датчика близка к постоянной времени фоторезисторов (10 10с). 5 20 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. 30 Составитель С,Конюхов Техред М.Ходанич Корректор Л, Бескид Редактор Н.Бобкова Заказ 7033/44 Тираж 683 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская иаб. д 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г,ужгород, ул.Гагарина, 101 51523 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 6Формула изобретенияфотодатчик, содержащий последовательно соединенные первый фотоприемник и первый усилитель, компаратор иблок сопряжения, вход которого соединен с выходом компаратора, электромагнитный модулятор, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, онснабжен последовательно соединеннымивторым фотоприемником и вторым усилителем, первым и вторым интеграторами,первым и вторым ключами, генератороми токовым сумматором, выход токовогосумматора соединен с входом компаратора, первый выход генератора соединен с управляющим входом первогоключа, основной вход которого соединен с выходом первого усилителя ипервым входом токового сумматора, выход соединен с входом первого интегратора, выход которого соединен свторым входом первого усилителя, второй выход генератора соединен с управляющим входом электромагнитногомодулятора и управляющим входом второго ключа, основной вход которогосоединен с выходом второго усилителяи вторым входом токового сумматоравыход соединен с входом второго ин 1 егратора, выход которого соединенс вторым входом второго усилителя,