Фотореле Советский патент 1977 года по МПК H01H47/24 

Изобретение относится к разряду фотореле, предназначенных для контроля освещенности и автоматического .вления осветительньши приборами при малых освещенностях (типа охранного освещения, освещения заводских и складских терр.итор,ий, улиц с малой интенсивностью движения и т. д.).

Для автоматического управления осветительными системами в настоящее время наиболее широко .применяются фотореле .или прогрг:ММные устройства часового типа. Существующие фотореле имеют сравнительно высокий предел срабатыван.ия по освещенности (3-5 люкс) и значительную нестабильность при изменении теМПературы и питающего напряжения. Вследствие этОГо они не могут .использоваться для управления осветительными приборами объектов с малым уровнем освещенности (0,2-1,0 люкс).

Известные фотореле и автоматы управления освещением промышленного производства, описанные в заводских инструкциях и книгах, в качестве чувствительного элемента предполагают использование полупроводникового фоторезистора с усилием фототока усилителем постоянного тОКа (транзисторного или ламловаго). Кроме того, полупроводниковое фотореле снабжено элементам.и термокомпенсации для уменьшения влияния температуры окружающей среды.

Наиболее близкое к изобретению фотореле ФР-2 состоит из чувствительного элемента (полупроводникового фоторезистора), двухкаскадного усилителя постоянного тока на транзисторах и выходного электромагнитного реле. При изменении фототока вследствие изменения освещенности изменяется потенциал базы первого транзистора полупроводникового усилителя. На выходе усилителя срабатывает электромагнитное исполнительное реле.

Вследствие значительной зависимост.) сопротивления фоторезистора от температуры, что в данном случае является помехой, фототок фоторезистора неоднозначно зависит от освещенности. К этому же приводит и изменение питающего наиряжения. Кроме того, при малых освещенностях чувствительность фоторезистора значительно падает, что не позволяет получить требуемого изменен)1Я фототока. Вследствие этого снизить предел срабатывания фотореле ниже 1,5 люкс и уменьшить разницу в освещенности от срабатывания до отключения не представляется возможным.

Цель изобретет - устранение нестабильности и повышение точности срабатывания фотореле при малых освещенностях (0,2-1,0 люкс).

Это достигается установкой второго дополнительного фоторезистора, подключенного ко второму входу дифференциального усилителя

постоянного тока и освещаемого лампочкой, подключенной на выход усилителя. Вследстдие работы обонх фоторезнсторов в одинаковых условиях и лодбора их с оди;1акозыми характеристиками воздейств,ие изменения темпера- 5 туры и питающего напря.жения сводится х минимуму.

На чертеже дана электрическая схема фотореле.

Она состоит из измерительного узла / на 10 фоторсзисторах 2, 3 л дифференниального усилителя на транзисторах 4, 5, усилителя на транзисторах 6, 7 и времени на транзисторе 8 с электромагнитным реле 9, и блока питания JO на трансформаторе // и диодах 12-19. 15

Схема работает следующим образоМ.

Возрастаете оевещенности объекта контроля ,и у1к;личент1е светового потока на фоторезнстор 2 вследствие уменьшения его со-против- 20 ления увеличнвает ток нени базы транзистора 4. С резисто.ров 20, 21 нагрузки питается базовая цепь усилителя мощиости транзистора 6, который в данной ситуации открывается и увеличивает в цепи лампочки 22 обратной 25 связи ток. Увеличение тока лампочки приводит к увеличению освещенности фоторезистора 5 и воз врату дифференциального усилителя в положение баланса. В связи с нелинейной зависимостью светового потока лампочки от про- 30 текающего через нее тоха чувствительности системы по напряжению на лампочке, являющиеся исходным сппналом для работы реле в.ремени, в зоне малых освещенностей значительно выще, чем в зоне больших освещенно- 35 стей. Благодаря однозиачной з авл-гсимости напряжения па ламно:чке от освещениости объекта и большой чувствительности по освещеп«ости удается достигнуть высокой стабильности порога срабатывания фотореле при малых ос- 40

вещенностях (вплоть до 0,1 люкс). Окончательный статизм благодаря больщо.му «оэффициенту усиления пренебрежительно мал. Настройка усилителя (балансировка) производится резистором 23. В результате освещенность фоторезисторов 3 н 2 всегда равна. Регулировкой положения движка резистора 24, определяющего величину опориого напряжения, .подаваемого встречно-последовательно с напряжением лампочки 22 на вход транзистора 8 (полупроводникового реле времени), выбирается пороговая освещенность срабатывания фотореле. Выдерж-ка времени необходима для псключения срабатывания фотореле при случайной краткО|Временной засветке (свет молний, автомобильных фар и т. д.).

Предлагаемое фотореле позволяет а.втомат:Iiзиpoвaть процесс управления осветительными устройствами объектов с малым уровнем оавещеииости и вследствие увеличения точности и уменьшения дифференциала срабатывания получить большое снижение затрат электроэпергии и у.меиьшить количество обслуживающего персонала.

Формула изобретения

Фотореле, содержащее чувствительный эле.. меит (иапример, фоторезистор), подключенный к дифференциальному усилителю постоянного тока, усил,итель мощ ности, связанный с реле времеии, бло,к питания, элементы регулировки и исполнительный элемент, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повыщения стабильности и точности срабатывания в зоне малых освещенностей, введен второй дополнительный фоторезистор, подключен1ный ко второму входу дифференциального усилителя постоянного тока и освещаемый ламиочкой, подключенной на выход этого усилителя.