Фотореле

Союз СоеетскмкСоцмалмстмческмхРеспублмк ОП ИСАНИЕ н 1172 О 559 АВТОРСКО СВИДЕТЕЛЬСТВУ свид-ву М 441) Дополнительное к ав(01 Н 47/ присоединением заявки23) Приоритет Гесчда енньа квентеССРнзвбрвтвнкйкрытнй делам на(088.8) Дата опубликован описання 08,03,80,(72) Авторы изобретения етов и Г, В, Верхов явитель ня светов воздейой свето нительно сооследовательзвено с интегратор, звена с зон ны к входу ход интегратора ной ячейки фото ера Шмидта, вь щий контакт репей одом. За счет выходу фотом а я интеграчерез звен подключе нечувств о с детектора тельности той части интегриро ла фотоде сушествляе ыходного с ние К сь триггоройного элетора, которая не отрШмидта. По командемента интегратор раз ал от яжается и сигнал го задан с Изобретение относится к области элементов электроавтоматики и может бытьиспользовано в системах автоматического управления в качестве фотодатчика длярегистрации светового потока,Известно по авторскому свидетельствуМ 441608 устройство, содержащее фотодетектор, триггер Шмидта, одновибратор, логические схемы НЕ и И, причемвход одновибратора соединен с выходомтриггера Шмидт, один вход схемы Исоединен с входом триггера Шмидта, авторой - через схему НЕ с входным каскадом одновибратора.Недостаток известного устройства состоит в том, что при наличии стационарной стохастической световой помехи понижается среднее значение полезного сигнала нд выходе фотореле, что приводитк понижению точности измерения информационной сост няяюшей светового потока.Это происходит нз-за огранннеция светового потока номохн триггером Шмидта,порог срабатын;иная ко 1 оро учетом среднего значения стационарнойтохастической световой помехи.Целью изобретения является повышени точности регистрации изменего информационного потока пствии стационарной стохастнчвой помехи.Для этого фотореле дополдержит релейный элемент.нно соединенные между собстозоной нечувствительности ивходы релейного элемента инечувствительности подключе динен с входом выхо 5ле и через размыкаю го элемента - со свего разряда суммируется на входах выходной ячейки фотореле. Выходная ячейка фотореле больше находится во включенном состоянии, что позволяет повысить среднее значение выходного сигнала фотореле и скомпенсировать тем самым отрицательное влияние световой помехи на точность работы фотореле.На фиг. 1-2 - изображено предлагаемое реле; фиг. 3 - эпюры сигналов уст- о ройства.фотореле содержит фотодетектор 1, триггер 2 Шмидта, порог срабатывания О которого задан с учетом среднего значения стационарной стохастической по мехи, одновибратор 3, логические схемы НЕ 4 и И 5 соответственно, выходная ячейка 6 фотореле например, двухобмоточное реле; релейный элемент 7, порог срабатывания которого равен порогу срабатывания 20 Отриггера 2 Шмидта, звено 8 с зоной нечувствительности, равной величине 0 порогу срабатывания триггера Шмидта, интегратор 9, размыкающий контакт 10 релейного элемента, входы 11-12 25 логической схемы И 5, полупроводниковые триоды 13-17 (транзисторы) типа р-а-р триггера Шмидта, одновибратора 3 и логической схемы НЕ дифференцирующие КС-цепи 1 8-19, 20-21 диоды 22-24, Зц резистор 25 и конденсатор 26 цепи временной задержки одновибратора 3.Выход фотодетектора 1 подключен к входам триггера 2 Шмидта, релейного элемента 7 и звена 8 с зоной нечувст вительности, Коллектор первого триода триггера Шмидта соединен с входом 12 логической схемы И 5, вход 11 которой через логическую схему НЕ 4 и одновибратор 3 соединен с коллектором второго триода триггера Шмидта, Выход логической схемы И 5 подключен к одному входу выходной ячейки 6 фотореле, к другому входу. которой подключен выход интегратора 9, в цепи обратной связи45 которого включен размыкающий контакт 10 релейного элемента 7. Выход звена 8 с зоной нечувствительности соединен с входом интегратора 9.Фотореле работает следующим обра- Мзом.Суммарный световой поток ф состоящий из арифметической суммы полезного (информационного светового потока Ф ) и стационарной стохастической све нн и.товой помехи ф, например, гармонического вида (фиг. 3), поступает на фотоприемник 1(фиг. 1 и 2). 4 При изменении светового потока ф ниже определенного уровня О срабатываеттриггер Шмидта. Отрицательный потенциал коллектора первого транзистора триггера возрастает, а второго транзистора - уменьшается. При этом КС-цепочка 18- 19 формирует короткий положительный импульс, который через диод 22 поступает на базу транзистора 15 и запускает одно,вибратор 3,После временной задержки, определяемой С-цепочкой 25 и 26, одновибратор3 возвращается в исходное состояние,Транзистор 1 5 вновь открывается, Приэтом КС-цепь 20-21 формирует короткий положительный импульс, который через диод 23 и схему НЕ 4, собраннуюна транзисторе 17, подается на вход11 схемы И 5,На вход 12 схемы И 5 подано отрицательное напряжение коллектора транзистора 13, Если к моменту поступленияотрицательного импульса на вход 11 схемы И 5 транзистор 13 остается закрытым,то схема И 5 срабатывает и выдаетсигнал на выходную ячейку. (двухобмоточный релейный элемент) 6. За с-;от задержки на срабатывание одновибратора 3 обеспечивается селекция помехи по ее длительности. Помеха, период изменения которой меньше постоянной времени одновибратора 3, не вызывает ложного срабатывания фотореле,Однако при наличии световой помехи происходит уменьшение среднегозначения информационного светового потока на выходе фотореле из-за того, что триггер Шмидта является пороговым элементом, т.е, элементом с насыщением (огранпчением), При существовании на его входе суммарного сигнала, состоящего из медленно-изменяющейся составляющей Ф и стационарной стохастической пон 1 Ф.ехи ф, среднее значение медленноаизменяющейся составляюшейф выходннф ного сигнала триггера Шмидта (элемента с насыщением) уменьшается, Световая помеха забивает полезный сигнал, точность регистрации изменения полезного светового потока фотореле уменьшается.Для устранения этой ошибки с помощью интегратора 9 интегрируется та часть выходного сигнала фотодетектора 1, которая превышает уровень срабатывания триггера Шмидта. Для этого в момент срабатывания триггера Шмидта срабатывает релейный элемент 7, который своим720559состоянии, Время дополнительной задержки выходной ячейки 6 прямо пропорциоос нально величине ограниченной части выходного сигнала фотодетектора 1. 35 5размыкаюшим контактом 10 включаетинтегратор 9,Сигнал с выхода фотодетектора 1 итупает через звено с зоной нечувствительности на вход интегратора 9, Звено 8 5состоит иэ диода 24, переменного резис/тора, источника постоянного тока и операционного усилителя, одновременно используемого длч интегратора 9, Величина зоны нечувствительности выбираетсяс помошью переменного резистора и подбором значения напряжения источникапостоянного тока блока 8 так, чтобыинтегратор 9 интегрировал сигнал, пропорциональный ограниченной (срезанной)части выходного сигнала фотодетектора 1.В течение времени, когда триггерШмидта находится в неустойчивом состоянии, интегратор 9 интегрирует ту частьвыходного сигнала фотодетектора 1, ко 20торая превышает уровень О - уровеньсрабатывания триггера ШмидтаПри изменении светового потока ниже уровня О выходной сигнал фотодетек 25тора выходит из зоны насьпцения триггера Шмидта, триггер Шмидта и релейныйэлемент 7 возвращаются в исходное "остояние. Размыкающий контакт 10 релейного элемента 7 замыкается. Интеграторзв9 начинает разряжаться по апериодическому закону, Сигнал разряда интегратора9 поступает на вторую обмотку двухобмоточного реле выходной ячейки б,Во время разряда интегратора 9 выходная ячейка 6 находится во вклк енном За счет введения задержки восстанавливается среднее значение выходного сигнала и компенсируется отрицательное влияние световой помехи, в результате повышается точность регистрации изменения полезного светового потока в условиях стационарной стохастической световой помехи, параметры которой близки к параметрам полезного светового потока, при условии, что амплитуда сигнала полезного светового потока и среднее значение световой помехи заданы.с формула изобретения фотореле по авт. св. % 441608,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,Ъс целью повышения точности измеренияинформационного светового потока приналичии стационарной световой помехи, оно дополнительно содержит релейный элемент и последовательно соединенные между собой звено с зоной нечувствительности и интегратор, входы релейного элемента. и звена с зоной нечувствительности подключены к входу триггераШмидта, выход интегратора соединенс входом выходной ячейки фоторелеи через размыкающий контакт релейного элемента - со своим входом,