Фотодатчик ориентации Советский патент 1985 года по МПК F24J2/40 G01J1/20 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к фотодатчикам ориентации гелиоустановок.

Известен фотодатчик ориентации, содержащий установленный на подложке пылезащитный корпус, в крышке которого выполнена диафрагма, расположенный в корпусе параллельно подложке по меньшей мере один экран, имеющий светопрозрачную часть, и расположенный на подложке четырехквадрантный фотоприемник, диаметральные фотоэлементы которого электрически соединены между собой 1 .

В этом фотодатчике ориентации специальное выполнение экрана обеспечивает повышение точности ориентации путем фильтрации светового потока, поступающего к фотоприемнику.

Однако фотодатчик имеет малый угол захвата и ограниченную чувствительность четырехквадраатного фотоприемника.

Целью изобретения является расширение рабочего диапазона и повыщение точности путем увеличения чувствительности фотоприемника.

Поставленная цель достигается тем, что фотодатчик ориентации, содержащий установленный на подложке пылезащитный корпус, в крышке которого выполнена диафрагма, расположенный в корпусе параллельно подложке по меньшей мере один экран, имеюший светопрозрачную часть, и расположенный на подложке четырехквадрантный фотоприемник, диаметральные фотоэлементы которого электрически соединены между собой, снабжен по меньшей мере одним дополнительным четырехквадрантным фотоприемником, фотоэлементы которого закреплены на экране, а светопрозрачная часть последнего выполнена в виде центрального отверстия, причем фотоэлементы одинаково расположенных квадрантов основного и дополнительного фотоприемников электрически соединены между собой согласно-параллельно, а фотоэлементы диаметрально расположенных квадрантов - встречно-параллельно.

На фиг. 1 показана конструктивная схема фотодатчика ориентации и ход лучей в нем; на фиг. 2 - подложка фотодатчика с фотоэлементами; на фиг. 3 - электрическая схема соединения фотоприемников в канале управления.

Фотодатчик ориентации содержит установленный на подложке 1 (фиг. 1) пылезашитный корпус. 2, в крышке 3 которого выполнена диафрагма 4, расположенный в корпусе 2 параллельно подложке 1 по меньшей мере один экран 5, имеющий светопрозрачную часть, и расположенный на подложке 1 четырехквадрантный фотоприемник 6 , диаметральные фотоэлементы 7 и 8 (фиг. 2) которого электрически соединены между собой (в каждом канале

управления). Фотодатчик ориентации снабжен по меньшей мере одним дополнительным четырехквадрантным фотоприемником 9 (фиг. 1), фотоэлементы 10 и 11 которого (в каждом канале управления) закреплены на экране 5, а светопрозрачная часть последнего выполнена в виде центрального отверстия 12, причем фотоэлементы 7 и 10 одинаково расположенных квадрантов основного и дополнительного фотоприемниКов 6 и 9 (фиг. 3) соответственно электрически соединены между собой согласнопараллельно, а фотоэлементы 7 и 10, 8и 11 диаметрально расположенных квадрантов - встречно-параллельно.

Фотодатчик ориентации снабжен экранами 13 и 14 с дополнительными четырехквадрантными фотоприемниками 15 и 16, имеющими в каждом канале управления фотоэлементы 17 и 18, 19 и 20 (фиг. 1-3).

Фотодатчик ориентации имеет установленный на подложке 1 центральный фотоэлемент 21 (фиг. 1) уровня радиации. Каждый канал управления включает операционный усилитель 22 (фиг. 3) и формирователь 23 сигнала управления.

Усилителем и формирователем снабжен и центральный фотоэлемент 21 (не показано).

Фотодатик ориентации работает следующим образом.

В основном режиме работы, т. е, в режиме точного слежения, световое пятно прошедших через входную диафрагму 4 (фиг. 1) солнечных лучей перекрывает центры фотоэлементов 7 и 8 каждого канала управления. При этом наибольшая чувствительность фотоприемника 6 имеет место в том случае, когда световое пятно засвечивает примерно половину светочувствительных площадок фотоэлементов 7 и 8 (фиг. 2). При этом сигналы от соединенных встречно-параллельно фотоэлементов 7 и 8 равны нулю и токи на выходе соответствующего формирователя 23 (фиг. 3) также равны нулю, т. е. световое пятно на входе и токи каналов управления на выходе фотодатчика находятся в «.зоне нечувствительности. Фотоэлемент 21 (фиг.1) засвечен полностью и на выходе его формирователя ток равен нулю. Уставка этого формирователя выбирается из условия нечувствительности к фоновым засветкам фотоэлемента 21. На выходные сигналы фотоэлементов 7 и 8 фоновые засветки не влияют, так как они включены встречно, т. е. по дифференциальной схеме. При смещении светового пятна, например в одном канале управления, в результате перемещения Солнца по небосводу баланс сигналов фотоэлементов 7 и 8 нарушается и на входе операционного усилителя 22 (фиг. 3) появляется сигнал (напряжение) небаланса. Этот сигнал им усиливается и по

ФОТО ДАТЧИК ОРИЕНТАЦИИ, содержащий установленный на подложке пылезащитный корпус, крышке которого выполнена диафрагма, расположенный в корпусе параллельно подложке по меньшей мере один экран, имеюший светопрозрачт Фи ную часть, и расположенный на подложке четырехквадрантный фотоприемник, диаметральные фотоэлементы которого электрически соединены между собой, отличающийся тем, что, с цельр расширения рабочего диапазона и повышения точности, он снабжен по меньшей мере одним дополнительным четырехквадрантным фотоприемником, фотоэлементы которого закреплены на экране, а светопрозрачная часть последнего выполнена в виде центрального отверстия, причем фотоэлементы одинаково расположенных квадрантов основного и дополнительного фотоприемников электрически соединены между собой согласнопараллельно, а фотоэлементы диаметрально расположенных квадрантов - встречнопараллельно.