Фотоавтомат для осветительной установки Советский патент 1992 года по МПК G05D25/00 

Щиг.1

Изобретение относится к электротехнике и может чбыть использовано в фотоавтоматах, предназначенных для автоматического дискретного регулирования осветительных установок внутреннего освещения производственных и общественных зданий в зависимости от уровня естественной освещенности.

Известен фотоавтомат для внутреннего освещения, содержащий фотодатчик в составе двух параллельно соединенных фоторезисторов, присоединенных последовательно к одному нагрузочному резистору, пороговый коммутирующий элемент (фотореле) и источник питания Параллельное соединение фоторезисторов в этом фотоавтомате использовано с целью посышения его чувствительности.

Недостатком этого фотоавтомата является непостоянство величины его гистерезиса, зависящего от того, на какой порог срабатывания по естественной освещенности он настроен Это объясняется тем, что при строго фиксированном пороге срабатывания порогового коммутирующего элемента по напряжению гистерезис фотоавтомата определяется степенью нелинейности световой характеристики фоторезисторов, При малых уровнях естественной освещенности световая характеристика фоторезистора более крутая и гистерезис фотоавтомата имеет Минимальную величину, при больших уровнях световая характеристика фоторезистора вследствие его насыщения более пологая, из-за чего величина гистерезиса возрастает и может превысить начальное значение в несколько раз.

Известен фотоавтомат с двумя фотоэлементами и нагрузочными резисторами, пороговым коммутирующим элементом и источником питания. Фотоавтомат предназначен для включения-отключения уличного освещения, поэтому его рабочий диапазон по естественной освещенности предельно узок не превышает единиц люкс, п световую характеристику фотоэлемента в этом узком диапазоне можно считать практически линейной, а гистерезис неизменным в рабочем диапазоне естественных освещенностей. В этом фотоавтомате один из фотоэлементов реагирует на освещенную (естественную и искусственную) освещенность и управляет работой порогового коммутирующего элемента, включающего-отключающего лампу накаливания, а второй фотоэлемент воспринимает прямое излучение лампы и при горящей лампе шунтирует один из нагрузочных резисто- ров;, обеспечивая гистерезисную характеристику фотоавтомата, что необходимо для предотвращения автоколебаний в системе фотоавтомат - лампа накаливания.

Недостатком известного фотоавтомата

является невозможность использования его для группового управления внутренним освещением.

Цель изобретения - повышение точности и экономичности работы осветительной

0 установки за счет обеспечения постоянства величины гистерезиса фотоавтомата в рабочем диапазоне изменений естественной освещенности.

Указанная цель достигается тем, что в

5 фотоавтомат содержащий два фотодат чика, каждый из которых выполнен из последовательно соединенных фотоприемника и нагрузочного резистора, пороговый коммутирующий элемент и источник питания,

0 введен усилитель, на входе которого установлен нагрузочный резистор подключенного к источнику питания первого фотодатчика, а на выходе - фотоприемник второго фотодатчика, при этом вход порого5 вого коммутирующего элемента соединен с выходом второго фотодатчика.

На фиг. 1 представлена функциональная схема фотоавтомата; на фиг. 2 - то же, пример исполнения,

0Фотоавтомат по фиг. 1 состоит из фотодатчиков 1 и 2, порогового коммутирующего элемента 3, источника 4 питания и усилителя 5. Фотодатчик 1 выполнен в виде фотоприемника 6 и нагрузочного резистора 7, а

5 фотодатчмк 2 - в виде фотоприемника 8 и нагрузочного резистора 9, при этом вход усилителя 5 соединен с нагрузочным резистором 7 фотодатчика 1, подключенного к источнику 4 питания, выход фотодатчика 2

0 соединен с входом порогового коммутирующего элемента 3, а фотоприемник 8 этого фотодатчика - с выходом усилителя 5.

Фотоэлемент по фиг, 1 работает следующим образом

5 Оба фотодатчика 1 и 2 реагируют только на естественную освещенность, при этом фотодатчик 2, состоящий из фотоприемника 8 и нагрузочного резистора 9, управляет ра- ботой порогового коммутирующего элемен0 та 3, включающего-отключающего осветительную установку, а фотодатчик 1, состоящий из фотоприемника б и нагрузочного резистора 7, через усилитель 5 управляет чувствительностью фотодатчика 1

5 автоматически в зависимости от уровня ее- тественной освещенности путем регулирования подаваемого на фотодатчик 2 напряжения, снимаемого с выхода усилителя 5 таким образом, что при увеличении естественной освещенности это напряжение

увеличивается, и наоборот, в результате чего световая характеристика фотодатчика 2 трансформируется в близкую к линейной, что и обеспечивает относительное постоянство величины гистерезиса фотоавтомата в рабочем диапазоне изменений естественной освещенности.

Фотоавтомат по фиг. 2 состоит из фотодатчика 1 и 2, порогового коммутирующего элемента 3, источника 4 питания и усилителя 5, Фотодатчики 1 и 2 выполнены в виде фотоприемников 6 и 8, например фоторезисторов типа СФ2-1, и нагрузочных резисторов 7 и 9, например типа МЛТ-0,25. Усилитель 5 выполнен на транзисторах 10 и 11, например типа КТ361 и КТ315 со ответственно, и резисторах 12 и 13, например типа МЛТ-0,25. Установка начального уровня напряжения на фотодатчике 2 и необходимого коэффициента усиления усилителя 5 осуществляется регулировкой резистора 7, в остальном работа фотоавтомата аналогична описанной. В качестве порогового коммутирующего элемента может быть использован триггер Шмитта, а в качестве источника питания -любой источник постоянного напряжения на 15-20 В. Позицией 14 на фиг. 2 обозначена перемычка электродов транзистора 10.

Существенное отличие предлагаемого фотоавтомата от известного заключается в том, что в последнем второй фотоэлемент служит для обеспечения гистерезиса вообще, без связи с естественной освещенностью и, кроме того, известный фотоавтомат работает в предельно узком, порядка нескольких люкс, диапазоне изменений естественной освещенности, а в предлагаемом фотоавтомате фотодатчик 1 спрямляет световую характеристику фотодатчика 2 в широком (0,5-5 кЛк) рабочем диапазоне

естественной освещенности, обеспечивая постоянство гистерезиса фотоавтомата в указанном диапазоне.

Применение изобретения обеспечивает 5 повышение точности его работы и сокращения неоправданных потерь электроэнергии в осветительной установке, возникающих с увеличением величины гистерезиса при возрастании естественной освещенности. Для

0 обеспечения правильной работы фотоавтомата его первоначальная настройка должна быть выполнена на включение осветительной установки при снижении естественной освещенности на рабочем месте до уровня

5 равного или несколько выше нормированного, вследствие чего выключение фотоавтомата при повышении естественной освещенности, а следовательно, и продолжительность горения осветительной уста0 новки пропорционально величине гистерезиса и увеличивается с его ростом. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Фотоавтомат для осветительной установки, содержащий два фотодатчика,

5 каждый из которых выполнен из последовательно соединенных фотоприемника и нагрузочного резистора, пороговый коммутирующий элемент и источник питания, о т- личающийся тем, что, с целью повыше0 ния точности и экономичности в работе ос- ветительной установки за счет обеспечения постоянства величины гистерезиса фотоавтомата в рабочем диапазоне изменений естественной освещенности,

5 введен усилитель, на входе которого установлен нагрузочный резистор подключенного к источнику питания первого фотодатчика, а на выходе - фотоприемник второго фотодатчика, при этом вход порого0 вого коммутирующего элемента соединен с выходом второго фотодатчика.

Использование: предназначено для фотоавтоматов дискретного регулирования осветительных установок внутреннего освещения производственных и общественных зданий в зависимости от уровня естественной освещенности. Сущность: фотоавтомат содержит фотодэтчики 1, 2, пороговый коммутирующий элемент 3, источник 4 питания, усилитель. В свою очередь, каждый фотодатчик содержит фотоприемник, 6

Фиг. I