Датчик линейной плотности волокнистого материала

О тт И С А Н И Е 941439ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез Советски кСфа 1 иалиетнчеекинРесттублмк(23) Приоритет 0 01 С 23/06 РвуааретеенныЯ кемнтет СССР в данам нэебретеннЯ н втнрытнЯ(54) ДАТЧИК ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ВОЛОКНИСТОГОИАТЕРИАЛА 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 усилитель11.Недостатком известного датчика, дающего аналоговый сигнал, является нелинейность характеристики в соответствии с законом ослабления потока излучения от плотности волокнистого ,материала. 2 ОЦелью изобретения является повышение качества формирования выходного сигнала путем линеаризации выходной характеристики датчика,2Поставленная 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 конденсаторас выходом дифференциального усилителя.На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого датчика,Датчик линейной плотности материала содержит источник 1 излучения ифоточувствительный элемент - фоторезистор 2, установленные так, чтобыизлучение источника 1 света попадалона фоторезистор 2, после того, каконо 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, резисторы3 94143 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, Па раллельно конденсатору 12 включен диод 13. Вход блока 10 подключен к выходу усилителя 4, а выход интегрирующего звена является выходом датчика линейной плотности. 15Датчик линейной плотности волокнистого материала работает следующим образом.При подаче питания на дифференциальный усилитель 4, входы которого шунтированы резисторами 7 и 8, в цепи положительной обратной связи включен конденсатор 9, а в цепи отрицательной обратной связи включен Фоточувствительный элемент - Фоторезис тор 2, на его выходе образуются релаксационные колебания, представляющие собой последовательность знакопеременных прямоугольных импульсов, период повторения которых опре- За деляется 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 интенсивнос 50 ти излучения, падающего на Фоторезистор 2, Поскольку, как известно, интенсивность излучения, прошедшего через волокнистый сееторассеивающий материал 3, изменяется в зависимости 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, не выходе датчика, изменяется пропорционально длительности импульсов, формируемых на выходе усилителя 4, т.е. пропорционально периоду повторения указанных импульсое, а, следовательно, и пропорционально линейной плотности материала 3.Вместо Фоторезистора 2 е схеме датчика может быть использован также фотодиод работающий е 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 изобретенияДатчик линейной плотности волокнистого материала, содержащий источник излучения, фоточувствительный элемент и усилитель, о т л и ч а ющ и й с я 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 ео внимание при экспертизе1. Хавкин В.П. и др. Автоматический контроль и регулирование развесатекстильных материалов. И., 1975.илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 46НИИПИ Госудпо делам и035, Москва Подписноео комитета СССРи открытийушская наб д. 4/5