Устройство для управления уровнем освещенности Советский патент 1987 года по МПК G05D25/02 

11

Изобретение относится к электронным устройствам управления уровнем напряжения и может быть использовано в частности, для управления уровнем освещенности в птичнике.

Цель изобретения - повьгашние точности установки требуемой освещенности при воспроизведении естественной характеристики рассвет-закат в птич- вике.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство состоит из программного блока 1, второго компаратора 2, резисторного делителя 3, интегратора 4 с диодом 5 регулируемого делителя 6 напряжения, сумматора 7, третьего компаратора 8 с диодом 9 транзисторного ключа 10, аналогового инвертора 11, задатчика 12 уровня освещенности первого диода 13, второго диода 14, эмиттерного повторитсшя 15, первого компаратора 16, симисторного регулятора 17, источника 18 опорного нап- ряжения, генератора 19 пилообразного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При появлении уровня логической единицы на выходе Рассвет программного блока 1 компаратор 2 переключается, при этом на его выходе появляется напряжение отрицательной полярности. С резисторного делителя 3 напряжение поступает на вход интегратора 4. На выходе интегратора напряжение начинает линейно возрастать. В первоначальный момент на выходе интегратора 4 напряжение равно нулю.

На выходе компаратора 8 напрял се-- ние отрицательной полярности, так как на инвертирующий вход компаратора подано положительное напряжение с диода 9, включенного в прямом нап- равлении. Транзисторный ключ открыт, и выход регулируемого резистивного делителя 6 напряжения шунтирован, По мере роста напряжения на выходе интегратора 4 компаратор 8 переклю- чается. На его выходе появляется напряжение положительной полярности. Транзисторный ключ 10 закрывается, и напряжение отрицательной полярности поступает на инвертирующий вход сумматора 7, на выходе которого напряжение скачком увеличивается на значение, выставленное задатчиком максимального угла регулирования.

113

Линейно возрастающее напряжение с выхода интегратора 4 поступает на инвертирующий вход сумматора 7. На выходе сумматора напряжение линейно возрастает от значения, выставленного регулируемым резисторным делителем 6 напряжения до насыщения. На выходе аналогового инвертора 11 нап.- ряжение линейно падает от напряжения насыщения до нуля.

Напряжение с выхода аналогового инвертора 11 поступает на неинвертирующий вход компаратора 16. На инвертирующий вход компаратора 16 подается синхронизированное сетевым напряжением пилообразное напряжение. При этом, если пилообразное напряжение становится выше управляющего, компаратор 16 переключается и дает команду на открытие симисторов регулятора 17. Чем меньше управляющее напряжение, тем раньше переключается компаратор 16, тем меньше угол управления симисторами.

В начале цикла Рассвет управляющее напряжение максимально, следовательно, симисторы закрыты. Затем управляющее напряжение скачком уменьшается, что определяет максимальный угол регулирования о В этот момент на лампах выставляется начальное напряжение. Далее по мере уменьшения управляющего напряжения, линейно изменяется угол регулирования во времени от максимального, выставленного регулируемым делителем 6 напряжения, до минимального, величина которого определяется задатчиком 12 уровня освещенности. Последний позволяет выставить на выходе эмиттерного повторителя 15 любое управляющее напряжение (от нуля до УПИТ 9 соответственно, и любой конечный угол регулирования, т.е. конечную освещенность, до которой происходит Рассвет,

При появлении на выходе Закат программного блока 1 уровня логической единицы компаратор 2 переключается и на его выходе возникает напряжение положительной полярности, которое через резисторный делитель 3 поступает на вход интегратора 4. Напряжение на выходе интегратора 4 начинает линейно уменьшаться до нуля. Диод 5 препятствует возникновению на выходе интегратора напряжения отрицательной полярности. На выходе сумматора 7 напряжение линейно умень- 1

шается, а на выходе аналогового инвертора 11 линейно возрастает, следовательно, угол управления симисто- рами увеличивается, что приводит к уменьшению напряжения на лампах.

При достижении напряжения на выходе интегратора 4, близкого к нулю, компаратор 8 переключается и на его выходе возникает напряжение отрица- тельной полярности. Открывается транзисторный ключ 10, который шунтирует выход регулируемого резистивного делителя 6 напряжения. При этом напряжение на выходе сумматора 7 скачком уменьшается до нуля, что приводит к увеличению управляющего напряжения на выходе аналогового инвертора 11, а следовательно, к полному закрытию симисторного регулятора 17. Диод 13 предотвращает проникновение положительного напряжения с змиттерного повторителя 15 на аналоговый инвертор 11, а диод 14 защищает переход эмиттер-база транзистора эмиттерного повторителя от пробоя обратным нап- ряжением.

Максимальный угол регулирования устанавливается следующим образом. Программный блок 1 приводится в сое- тояние, когда на его выходе Закат присутствует уровень логической единицы. Неинвертирующий вход компаратора 8 отключается от выхода интегратора 4 и подключается к плюсу ис- точника питания. При этом на выходе компаратора 8 возникает напряжение положительной полярности. Транзисторный ключ 10 закрывается . Задатчик 12 уровня освещенности устанавливается в крайнее нижнее положение (что соответствует минимальному напряжению на базе эмиттерного повторителя 15),

К нагрузке подключается вольтметр переменного тока или лампа. Регули- руемым резистивным делителем 6 напряжения устанавливается требуемое начальное напряжение по вольтметру ил,и по еле заметному свечению нити лампьз После установки максимального угла регулирования неинвертирующий вход компаратора 8 подключается к выходу интегратора 4. Устройство готово к работе.

о «

Необходимый уровень освещенности

устанавливается задатчиком 12 уровня освещенности только после того, когда произошел полный рассвет, т.е.

11

по истечении 15... 20-мин от начала

рассвета.

Длительность рассвета и заката можно при необходимости увеличить, изменяя время интеграции интегратора 4.

Таким образом, снабжение устройства вторым и третьим компараторами, интегратором, регулируемым резистивным делителем напряжения, транзисторным ключом, сумматором и аналоговым- инвертором позволяет точнее смоделировать естественную характеристику рассвет-закат. Снабжение устройства эмиттерным повторителем с задатчиком уровня освещенности на входе позволяет более точно устанавливать требуемый уровень освещенности в птичнике.

Применение устройства улучшает световую и темновую адаптацию птицы, что, в свою очередь, приводит к уменьшению стресса птицы при включении и отключении освещения, позволяе точнее установить требуемый уровень освещенности в птичнике, что способствует более точному выполнению технологических требований при выраш г- вании птицы, а также уменьшает рас- ход электроэнергии на освещение ввиду отсутствия перерегулирования при установке требуемого уровня освещенности.

Формула изобретения

Устройство для управления уровнем освещенности в птичнике, содержащее программный блок, задатчик уровня освещенности, генератор пилообразного напряженияS выходом соединенный с инвертирующим входом первого компаратора, к выходу которого подключен симисторньш регулятор, о. т л и- чающееся тем, что, с целью повьш1ения точности установки требуемой освещенности при воспроизведении естественной характеристики рассвет- закат, ус тройств.о содержит второй и третий компараторы, резисторный делитель напряжения, интегратор, регулируемый резисторный делитель напряжения, аналоговый инвертор, сумматор, транзисторный ключ, первый и второй диоды, эмиттерный повторитель причем выход Рассвет программного блока соединен с инвертирующим входом второго компаратора, выход За51

кат - с неинвертирую1Г1им входом второго компаратора, выход которого через резисторный делитель соединен с входом интегратора, выход которого соединен с неинвертирующим входом сумматора, инвертируюищй вход сумматора соединен с выходом регулируемого резисторного делителя напряжения, неинвертирую1 р1й вход третьего компа- ратора соединен с выходом интегратора, а к инвертирующему входу подключен источник опорного напряжения, выход третьего компаратора соединен с базой транзистора ключа, коллектор которого соединен с выходом регулируемого резисторного делителя напря

6

жения, а эмиттер соединен с общей шиной источника питания, выход сумматора соединен с инвертирующим входом аналоговот о инвертора, неинвертирующий вход которого соединен с плюсом источника питания, а выход соединен с анодом первого диода, катод которого соединен с эмиттером змит- терного повторителя, выход задатчика уровня освещенности соединен с анодом второго диода, катод которого соединен с базой эмиттерного повторителя, эмиттер эмиттерного повторителя соединен с неинвертиругощим щим входом первого компаратора.

Редактор В.Петраш

Составитель С.Беляков

Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Заказ 4218/36 Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий . 113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к электронным устройствам управления урон- нем напряжения и может быть исполь- зовано для управления уровнем освещенности в птичнике. Цель изобретения - повышение точности требуемой освещенности при воспроизведении естественной характеристики рассвет-закат в птичнике. Для этого устройство снабжено вторым и третьим компараторами, интегратором, регулируемым резистивным делителем напряжения, транзисторным ключом, сумматором и аналоговым инвертором. Изобретение позволило точнее смоделировать естественную характеристику рассвет-закат, а снабжение устройства эмиттерным повторителем с задат- чиком уровня освещенности на входе позволило более точно устанавливать требуемый уровень освещенности в птичнике. 1 ил. с (Л С/д 00 со ел