Устройство для контроля уровня освещенности Советский патент 1976 года по МПК G01J1/10 

теля напряжения, образованного резистором 5 и фоторезистором 4 и подключенного к источнику питания 15, связана с базой транзистора 3, коллектор которого подключен к источнику питания 15, а эмиттер соединен с эмиттерами транзисторов 1 и 2 триггера Шмйтта. Выходом устройства является коллектор транзистора 2 триггера Шмитта.

Устройство для контроля освещенности работает следующим образом.

В исходном состоянии (при неосвещенном фоторезисторе 4 и отсутствии сигнала от генератора 14 пилообразного напряжения ) транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 открыт. Порог срабатывания С/п триггера Шмитта, при котором триггер переходит в новое устойчивое состояние, определяется равенством f/n Ug, где: Ug - падение напряжения на эмиттерном сопротивлении 6. Падение напряжения на эмиттерном сопротивлении 6, а следовательно, и порог срабатывания триггера Шмитта определяются величинами токов, протекающих через транзисторы 2 и 3. Изменение тока, протекающего через транзистор 3, приводит к изменению величины порога срабатывания триггера Шмнтта.

В свою очередь, величина тока через транзистор 3, а следовательно и порог триггера, зависит от уровня освещенности фоторезистора 4: с увеличением освещенности пороговое напряжение триггера увеличивается, с уменьшением освещенности - уменьшается. Выбором рабочих точек транзисторов 1 и 3 устанавливают та-кой режим триггера Шмитта, при котором он будет срабатывать при выполнении условия . ГДе Фнд-НИЖНЯЯ

граница допуска освещенности.

Регулирование нижней, границы допуска при этом осуществляется изменением сопротивления резистора 7.

При уровне освещенности Фвх, превышающем нижнюю границу допуска Фнд срабатывание триггера Шмитта может произойти за счет увеличения напряжения на базе транзистора 1, что достигается подачей пилообразного напряжения t/гнл на вход триггера Шмитта от генератора 14 пилообразного напряжения. Если амплитуда пилообразного напряжения t/rnn превышает порог срабатывания триггера Шмитта (эпюра 2 в), то триггер будет срабатывать при нарастании этого напряжения и возвращаться в исходное состояние в момент обратного хода пилообразного напряжения. Амплитуда пилообразного напряжения Urns определяет верхнюю границу уровня освещенности Фвь при которой будет происходить срабатывание триггера. Изменение верхней границы допуска Фвд достигается изменением амнлитуды пилообразного напряжения

-гпнЕсли уровень освещенности Фвх лежит в пределах допускового интервала

Фвд, то на выходе устройства при этом появляется последовательность импульсов с постоянной частотой, равной частоте пилообразного напряжения (эпюра 2 г). Если уровень освещенности Фвх меньше нижней границы допуска . триггер срабатывает (транзистор 1 открывается, транзистор 2 закрывается), и на его выходе устанавливается высокий потенциал. Напряжение

t/rnH генератора 14 пилообразного напряжения в этом случае не может изменить состояние триггера.

При уровне освещенности Фвх большем верхней гранизы допуска падение

напряжения на резисторе 6 настолько велико, что амплитуды пилообразного напряжения f/гпи недостаточно для открывания транзистора 1. Триггер Шмитта в этом случае будет находится в исходном состоянии, а на выходе

устройства устанавливается низкий потенциал. Таким образом, при изменении освещенности Фвх от верхней границы допуска Фвд ДО нижней границы Фнд (эпюра 2 а), на выходе устройства появится серия импульсов постоянной частоты (эпюра 2г), причем количество импульсов пропорционально времени пребывания освещенности внутри указанного диапазона. Это время нетрудно определить, умножив число импульсов на период их следования.

Длительность импульсов зависит от уровня освещенности: большему уровню соответствует импульс меньшей длительности и наоборот. Следовательно, измеряя длительность импульсов, можно судить об уровне и характере изменения освещенности в заданном диапазоне. Наличие высокого и низкого нотенциалов на выходе устройства свидетельствует о выходе освещенности из зоны допуска.

Формула изобретения

Устройство для контроля уровня освещенности, содержащее источник питания, подключенные к нему триггер Шмитта и делитель напряжения, образованный фоторезистором и резистором, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности определения времени пребывания освещенности в заданном диапазоне, в него введены генератор пилообразного напряжения, выход которого подключен ко входу триггера Шмитта, и транзистор, коллектор которого соединен с одним из полюсов источника питания, база - со средней точкой

делителя напряжения, а эмиттер - с эмиттерами транзисторов тригггера Шмитта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. А. А. Шишловский Прикладная физическая оптика, М., 1961, с. 364. 2. «Радио, № 11, 1970, с. 58.

//

0;

Un

Ъ.

Un

kblf

t

ihimhhl