Фотореле Советский патент 1986 года по МПК H01H47/24 

Изобретение относится к оптоэлектрон- ной технике приема и регистрации информации и может быть использовано в устрой ствах и системах автоматического анализа, управления, контроля.

Целью изобретения является повышение быстродействия при наличии гармонической световой помехи путем своевременной и оперативной подготовки интегратора к регистрации фотосигналов.

На чертеже представлена принципиль- ная электрическая схема устройства.

Фотореле содержит фотоприемник 1, триггер Шмитта 2, одновибратор 3, ключ- инвертор 4, которые подключены к отрицательному полюсу 5 и к положительному полюсу 6 источника постоянного напряжения питания, логический элемент И 7, выходное двухобмоточное реле 8, соединенное с общей шиной 9, интегратор 10, содер- жаший усилитель-инвертор и конденсатор, переменный резистор 11, включенный между входом триггера 2 и источником 12 порогового напряжения, диод 13, первый резистор 14 постоянного сопротивления, релейный элемент 15, размыкающий контакт 16 которого соединен последовательно с вторым резистором 17 постоянного сопротив- ления между входом и выходом интегратора 10. В устройство введены дополнительный диод 18, первый дополнительный резистор 19, второй дополнительный резистор 20, источник 21 напряжения смещения, вход интегратора 10 соединен через резистор 19 с входом триггера 2 и через резистор 20 с источником 21, анод и катод диода 18 соединены соответственно с входом и выходом интегратора 10. Напряжение источника 21 равно уровню напряжения срабатывания триггера 2, коэффициенты передачи напряжения по цепям с резисторами 19 и 20 одинаковы, уровень срабатывания релейного элемента 15 рассчитан на минимальный уровень регистрируемого светового потока.

Устройство работает следующим образом.

На фотоприемник 1 поступает световой поток, содержащий полезные оптические сигналы в форме прямоугольных импульсов и ложные сигналы стационарной стохастической световой помехи (например, гармонического вида), среднее значение которой известно и не изменяется во времени, а частота и амплитуда близки к параметрам полезного светового потока.

Фотоприемник 1, реагируя на оптические воздействия, формирует фотосигналы напряжения отрицательной полярности, поступающие на вход триггера 2. Если амплитуда фотосигнала превышает (по абсолютной величине) порог срабатывания триггера 2, то этот триггер переключается в новое электрическое состояние. При возвращении триггера 2 в исходное состояние на его выходе формируется положительный перепад напряжения, запускающий одновибратор 3. Выходной положительный импульс напряжения, поступающий на вход ключа-инвертора 4, формируется одновиб- ратором 3 с временной задержкой заданной длительности. Под действием этого сигнала ключ-инвертор 4 запирается и

тем самым разрешает срабатывание логического элемента И 7. Однако этот элемент срабатывает и подает сигнал на выходное реле 8 только в случае, если ложный сигнал световой помехи прекратился,

5 и триггер 2 не включен. Таким образом, обеспечивается селекция регистрируемых изменений светового потока по минимуму длительности.

Интегратор 10 начинает функционировать, когда под действием фотосигнала

0 релейный элемент 15 переключается и размыкает контакт 16. Если, однако уровень фотосигнала не достигает порога срабатывания триггера 2, то во входной цепи интегратора 10 преобладает ток, посту5 пающий по цепи с резистором 2 от источника 21 положительного напряжения смещения, который отпирает диод 18 и создает глубокую отрицательную обратную связь, охватывающую интегратор 10. В таком режиме конденсатор интегратора 10

0 не накапливает заряд.

Ситуация изменяется, если фотосигнал превыщает порог срабатывания триггера 2. В этом случае PC входной цепи интегратора 10 преобладает ток, поступающий по цепи с резистором 19 от отрицательного

5 фотосигнала. Диод 18 запирается, и конденсатор интегратора 10 начинает заряжаться, интегрируя часть фотосигнала, превышающего порог срабатывания триггера 2. Такое интегрирование происходит в тече0 ние интервала временной задержки, обеспечиваемой одновибратором 3. Если уровень фотосигнала оказывается ниже порога срабатывания триггера 2, то диод 18 отпирается и быстро разряжает конденсатор интегратора 10.

5 Выходной сигнал интегратора 10 поступает на обмотку реле 8, задерживая возвращение этого реле в исходное состояние. Тем самым восстанавливается средв:ее значение выходного сигнала фотореле и повы- щается точность измерения информационного светового потока при наличии стационарной световой помехи.

При минимальной мощности светового потока релейный элемент 15 возвращается в исходное состояние, контакт 16 замыкается 5 и завершает разрядку конденсатора интегратора 10.

Введение, новых элементов - диода 18, резисторов 19 и 20, источника 21 напряжения смещения, равного напряжению срабатывания триггера 2 - позволяет существенно ускорить и в значительной степени автоматизировать процесс подготовки интегратора 10 к регистрации фотосигналов. Таким образом, при наличии гармонической световой помехи обеспечивается повышение быстродействия фотореле.

Формула изобретения

Фотореле по авт. св. № 720559, отличаю- щееся тем, что, с целью повышения быстродействия при наличии гармонической световой помехи, в него введены дополнительный диод, два дополнительных резистора и источник напряжения смещения, вход интегратора соединен через первый дополнительный резистор с входом триггера Шмит- та и через второй дополнительный резистор с источником напряжения смещения, анод и катод дополнительного диода соединены соответственно с входом и выходом интегратора. ,

Изобретение относится к оптоэлектрон- ной технике приема и регистрации информации. Может быть использовано в устройствах и системах автоматического анализа, управления, контроля. Является дополнительным к авт. св. СССР № 720559. Целью изобретения является повышение быстродействия при наличии гармонической световой помехи. Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее фотоприемник 1, триггер Шмитта 2, одновибратор 3, ключ-инвертор 4, источник постоянного напряжения питания с отрицательным 5 и положительным 6 полюсами, логический элемент И 7, выходное двухобмоточное реле 8, общую щину 9, интегратор 10, переменный резистор II, источник 12 порогового напряжения, диод 13, резисторы 14 и 17 постоянного сопротивления, релейный элемент 15, размыкающий контакт 16, введены дополнительные 19, 20 резисторы, дополнительный диод 18 и источник 21 напряжения смещения. Введение новых элементов позволяет существенно ускорить и в значительной степени автоматизировать процесс ПОДГОТОВКИ интегратора 10 к регистрации фотосигналов. Таким образом, при наличии гармонической световой помехи обеспечивается повышение быстродействия фотореле. 1 ил. « (Л 15 Ю 05 1C СО 14 7 16