Световой выключатель Советский патент 1984 года по МПК G08G3/02 

Изобретение относится к области управления и регулирования, а именн к системам регулирования неэлектрических величин с использованием электрических средств (областью спе циального применения являются устро ства сигнализации, в частности авто матические светосигнальные средства маяки, навигационные огни, бакены). Известны световые устройства для автоматического включения осветител ных и сигнальных установок с наступ лением сумерек и выключения ик с во ходом солнца, В качестве чувствительного к свету элемента в них используют фотореэисторы и фотодиоды, Изменяющееся под влиянием света сопротивление светочувствительного элемента преобразуется с ломощъю пороговой схемы в электрический сиг нал, включающий исполнительное устройство, например триггер. Такие устройства получили название световых (Дневных) выключателей, обеспечивающих автоматическое включение и выключение светосигнальных средств flj Недостатком световых выключателей является изменение уставки срабатывания при воздействии температуры окружаквдей среды а процессе эксплуатации. Это происходит потому, что сопротивление светочувствительного элемента (фоторезистс1ра, фотодиода) изменяешься не только под действием света, но и при изменении окружающей температуры. Наиболее близким к изобретению является световой выключа:тель бесконтактного электропроблескового аппарата типа БЭПА-2, содержащий чувствительные элементы в виде первого и второго фоторезисторов, триггер, пороговый элемент С21. Недостатком известного светового выключателя является изменение устав ки срабатывания при воздействии температуры окружагацей среды. Так, отрегулированный на срабатывание при осведенности 200+30 лк в нормальных климатических условиях ( , световой выключатель БЭПА-2 изменяет свою уставку в пределах 100-500 лк при изменении окружакщей температуры от -30 до +50°е. Целью изобретения является повышение точности срабатывания светового выключателя за счет уменьшения влияния окружакяцей температуры. Поставленная цель достигается тем, что в световой выключатель, содержащий чувствительные элементы в виде первого и второго фоторезисторов, триггер, пороговый элемент, вве дены два светодиода, третий и четвертый фоторезисторы, три элемента И, формирователь импульсов, распределитель импульсов, два элемента НЕ, а пороговый элемент выполнен в виде двух симметричных мультивибраторов на транзисторах, эмиттеры которых подключены к отрицательной шине питания мультивибраторов, которая соединена с отрицательной клеммой источника питания, положительная клем1Ма которого соединена с катодами первого и второго светодисщов, аноды которых соединены с положительной шиной питания соответственно первого и второго мультивибраторов, параллельно базовьй резисторам транзисторов мультивибраторов подключены фоторезисторы, первый и второй фоторезисторы являются оптическими входами светового выключателя, третий и четвертый фоторезисторы оптически связаны со светодиодами, выходы первого и второго мультивибраторов соединены с входами соответственно первого и второго элементов НЕ, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И, выход которого подключен к первому входу распределителя импульсов, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам триггера, выход которого является управлякмим выходом выключателя, выход i первого элемента И подключен к входу формирователя импульсов, выход которого соединен с вторыми входами распределителя импульсов, второго и третьего элементов И. На.чертеже приведена принципиальная электрическая схема светового вык люч а те л я. Световой выключатель содержит пороговый элемент 1, выполненный в виде -двух симметричных мультивибраторов 2 и 3, включающих соответственно транзисторы 4, 5 и 6, 7, конденсаторы 8, Э и 10, 11 и резисторы 1215 и 16-19, фоторезисторы 20-23, подключенные параллельно резисторам 13, 15, 17 и 19, элементы НЕ 24 и 25, формирователь -26 импульсов, распределитель 27 импульсов, элементы И 2830, триггер 31 и светодиоды 32 и 33. Устройство работаетследующим образом. При подключении к световому выключателю источника постоянного тока (согласно обозначенной на чертеже полярности) мультивибраторы 2 и 3 начинают генерировать импульсы, частота которых определяется соответственно величинами сопротивлений резисторов 13, 15 и 17, 19 в базовых цепях транзисторов 4, 5 и 6, 7 и емкостей конденсаторов 8, 9 и 10, 11, а также величинами сопротивлений фоторезистрров 20, 21 и 22, 23. Ток нагрузки мультивибраторов 2 и 3 проходит через светодйоды 32 и 33, вызывая свечение последних и обеспечивая постоянное освещение фо торезисторов 22 и 23 мультивибратор 3. Фоторезисторы 20 и 21 мультивибр тора 2 воспринимают рассеянный днев , ной свет и в зависимости от окружаю j щей осводенности изменяют свое Со противление, изменяя тем самым частоту генерируемых мультивибратором шютульсов. Постоянное освещение фот ,резисторов 22 и 23 светодиодами 32 и 33 обеспечивает работу мультивибратора 3 с заданной частотой, котор выбирают исхрця из диапазона изменений частоты мультивибратора 2 и. всегда делают ее больше возможной частоты последнего при освещенных фоторезисторах 20 и 21. Таким образом, за время действия прямоугольно го импульса мультивибратора 2 (на коллекторе открытого транзистора 5) продолжительность которого зависит от степени освещенности фоторезисто ров 20 и 21, мультивибратор 3 успевает делать несколько импульсов. Импульсы мультивибраторов 2 и 3, пройдя через элементы НЕ 24 и 25, в вище сигналов-логических Ч поступают на вход элемента И 28, и в случае их совпадения на тактовый вхов распределителя 27 импульсов проходят импульсы с частотой мульtиви6paтopa 3. Количество поступающих на вход распределителя 27 имнульсов мультивибратора 3 зависит от длительности импульса мультивибратора 2. Импульс мультивибратора 2 разр.:ааая прохождение импульсов муль тивибратора 3 на вход распределител 27 мтулъсов, «адиовременно воздейст вует на вход фс рмирсшателя 26 импульсов, в , по окончаниидействия импульса 4yльтивибpaтopa 2 фс |«ируется сигнал логической 1 Этот сигнал поступает ойновременно на элементы И 29 и 30 и на вход сброса распределители 27 импульсов. Элачеиты И 29 и 30 являются двухвхсщовыми и на однс из вторых входов этих элементов, связанных с выхс ами распределителя 27 импульсов, может присутствовать сигнал логической 1, в результате продвижения его в распределителе 27 импульсов. Возможны три состояния схемы: отсутствие совпадения сигналов логических на входах элементов К 29 и 30 совпадение сигналов логических i на входе элемента И 29 или совпадеиие сигналов логических входе элемента И 30. Вне зависимости .от того/ в каком из этих состояний в данный момент находится схема, после окончания каждого импульса мультивибратора 2 происходит сброс распределителя 27 импульсов в исходное состояние, и процесс прохождения сигналов в схеме повторяется с приходом очередного импульса от мультивибратора 2 на вход элемента И 28. Таким образом, во время действия каящого импульса мультивибратора 2 происходит продвижение сигнала логической в распределителе 27 импульсов с постоянной частотой мультивибратора 3. Чем продолжительнее импульс мультивибратора 2, тем дальше продвигается логическая Ч в распределителе 27 импульсов. Продви- . женне логической от первого вьссода к последнему (на чертеже снизу вверх) в распределителе 27 тлпуяъсов эквивалентно постоянному уменьшению окружающей осваценности. Когда совпадают сигналы логических Ч на входе элемента И 29, триггер 31 получает сигнал включения нагрузки (нагрузка триггера 31 не показана), т.е. светосигнальная или осветительная установка вврдится в действие при заданном значении окру- жгиощей освещенности. В темное-время суток сопротивление фоторезистсч ов 20 и 21 максимальное и частота импульсов мультивибратора 2 мин| альная (длительность сигнала логической Ч на выходе элемента .НЕ 24 максимальна) , что позволяет продвинуться сигналу логической в распределитель 27 импульсов до верхнего предела. Количество выходов последнего выбирают из расчета максимально возможного продвижения сигнала логической 1 в период темного времени суток, С восходсяи солнца окружающая осваценность увеличивается и, когда наступает мсмент совпадения сигналов логических на входе элемента И 30, триггер 31 получает сигнал выключения нагрузки. В светлое время суток сопротивление фоторезисторов 2С и 21 мало, и частота импульсов мультивибратора 2 увеличивается (длительность сигнала логической 1 на выходе эл&лета НБ 24 минимальная), что ограничивает продвижение сигнала логической в распределителе 27 импульсов. Совпадения сигналов на входах эл&лентов И 29 и 30 нет, и светосигнальное или осветительное устройство в дневное время выключено. По мере уменьшения окружающей освещенности увеличиваются интерва- . лы времени между сигналами сброса . распределителя 27 импульсов в исходное состояние, а следовательно, увеличивается продвижение сигнала логическсЛ «IV в нем. Сначала совпадают сигналь, логически:: на входе элемента И 30, обеспечивая выдачу выключающего сигнала в триггер 31, не изменяя его состояния, так

СВЕТОВОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, Содержащий чувствительные элементы в виде первого и втсчого фоторезисторов, триггер, пороговый элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения точности срабатывания за счет уменьшения влияния-окружающей температуры, в него введены два светодиода, :третий и четвертый , фоторезисторы, три элемента И/ формирователь импульсов, распределитель импульсов, два элемента НЗ, а пороговый элемент выполнен в виде:двух симметричных мультивибраторов на транзисторах, эмиттеры которых подключены к отрицательной шине питания мультивибраторов, которая соединена с отрицательной клеммой источника питания, положительная клемма которого соединена с катодами первого и второго светодиодов, аноды к.оторых соединены с положительной шиной питания соответственно первого и второго мультивибраторов, параллельно базовым резисторам транзисторов мультивибратсчров подключены фоторезисторы, первый и второй фоторезисторы являются оптическими входами светового выключателя, третий и четвертый фоторезисторы оптически связаны со светсяиодами, выходы первого и второго мультивибраторов соединены с входами соответственно первого и второго элементов НЕ, выходы которых соеяине{&1 соответственно с первым и вторым входами первого элемента И, выход которого подключен к первому входу распределителя импульсов,первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам триггера, выход которого является управляющим выходом выключателя, выход первого элемента И подключен к входу формирователя импульсов, выход которого соединен С с вторыми входами распределителя 00 импульсов, второго и третьего лесо ментов И. а