Фотоэлектрическое следящее устройство Советский патент 1975 года по МПК G01B11/26 

1

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано для ориентирования объекта на источник света по одной из координат.

Известно фотоэлектрическое следящее устройство, содержащее две группы фотоприемников, разделенных экраном и соединенных встречно через резистор, подключенный к усилителю, реверсивный переключатель и электродвигатель блока ориентирования.

Недостатком известного устройства является то, что в нем за счет установки обычных кремниевых фотоприемников с р-п-переходом, параллельным рабочей поверхности, нмеется больщая зона нечувствительности из-за малой величины напряжения, получаемой при большом угле рассогласования. Это не позволяет точно ориентировать рабочую поверхность солнечной батареи на источник, усложняет схему и уменьшает надежность работы устройства.

Цель изобретения заключается в повьинении точности н надежности работы устройства.

С этой целью в устройстве каждый фотоприемник содержит Г-образпый р-л-переход, одна плоскость которого перпендикулярна плоскости экрана, а другая параллельна плоскости экрана н снабжена коммутационными контактамн.

На фиг. 1 изображены конструкция и схема соединения фотоприемников в измерительном элементе нредлагаемого устройства; на фиг. 2 - характеристика измерительного элемента; на фиг. 3 - принциннальная схема устройства; на фиг. 4 - схема включения электродвигателя блока ориентирования; а на фиг. 5 - диаграмма работы исполнительных контактов реверсивного переключателя.

Устройство содержит две группы фотонрнемников 1 с Г-образным р-п-переходом 2, одна плоскость которого перпендикулярна плоскости экрана 3, а другая параллельна н снабжена коммутационными контактами 4. В качестве группы фотонриемников иснользованы высоковольтные фотоэлектрические генераторы на основе твердотельных матриц из скоммутированных последовательно мпкроминиатюрпых фотопреобразователей с Г-образным /5-л-переходом.

Две группы фотонриемннков 1 разделены экраном 3, соединены встречно через резистор 5 (зажимы А-Б) и подключены через потенциометры 6 п 7 к переходам база - эмиттер транзисторов 8 п 9 (фиг. 3). Транзистор 8 управляет трапзистором 10, в коллекторную цепь которого включено реле 11. Контакты 12 и 13 реле 11 управляют соответственно обмотками 14 и 15 дистанционного переключателя 16 и положением его исполнительных контактов 17 и 18. Транзистор 9 управляет транзистором 19, в коллекторную цепь которого включено реле 20. Транзисторы 8, 9, 10 и 19 образуют усилитель сигнала фотоприемников. Контакты 21 и 22 реле 20 управляют соответственно обмотками 23 и 24 дистанционного переключателя 25 и положением его исполнительных контактов 26 и 27. Между общими точками контактов 17 и 27 и контактов 18 и 26 включен электродвигатель 28 блока ориентирования (см. фиг. 4). Потенциометры 6 и 7 включены параллельно стабилитрону 29, который через резисторы 30 и 31 соединен с источником питания. Переключатели 16 и 25 с контактами 17, 18, 26 и 27 образуют реверсивный переключатель, управляющий электродвигателем 28.

При ориентировании объекта на источник света обе группы фотоприемников 1 освещены одинаково и на резисторе 5 разность напряжений АЕ равна нулю, при этом устройство находится в положении Y (см. фиг. 5), что соответствует схемам фиг. 3 и 4.

При отклонении источника света, например, вправо группа фотоприемников 1, расположенная слева от экрана 3, оказывается частично затемненной, и на резисторе 5 появляется разность напряжений ДЯ с отрицательным потенциалом на зажиме Б. При этом транзисторы 9 и 19 открываются, и срабатывает реле 20, которое своим контактом 21 включает обмотку 23 дистанционного переключателя 25, а его исполнительные контакты 26 и 27 переходят в замкнутое состояние (положение на фиг. 5) и включают электродвигатель 28. Последний вращается в направлении

устранения рассогласования и поворачивает объект до тех пор, пока разность напряжений Af; не станет равна нулю. После этого транзисторы 9 и 19 закрываются, отключают реле

20, его контакт 22 включает обмотку. 24 дистанционного переключателя 25, исполнительные контакты 26 и 27 которого переходят в разомкнутое состояние (положение У на фиг. 5) и отключают электродвигатель 28.

При отклонении источника света влево схема работает аналогично. При этом электродвигатель 28, включенный контактами 17 и 18, поворачивает объект в направлении, противоположном предыдущему (положение Я на

фиг. 5) до тех пор, пока разность напряжений Af не станет равна нулю.

Для регулирования щирины зоны нечувствительности эмиттеры транзисторов 8 и 9 соединены с подвижными контактами потенциометров 6 и 7 соответственно.

Предмет изобретения

Фотоэлектрическое следящее устройство, содержащее две групны фотоприемников, разделенных экраном и соединенных встречно через резистор, подключенный к усилителю, реверсивный переключатель и электродвигатель блока ориентирования, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы устройства, в нем каждый фотоприемник содержит Г-образный ; -п-переход, одна плоскость которого перпендикулярна плоскости экрана, а другая параллельна плоскости экрана и снабжена коммутационными контактами.

-40 -SO -20

&Е,в.

в Ч- 2

W 20 3D Ц-0 d,.epad

-г

-4 -6

4-Е,