Предметом изобретения является фотоэлектрическая система функционального управления от двух независи;мых переменных.
Система представляет собой электромеханический привод, управляемый фотоэлементами. Срабатывание фотоэлементов определяется перемещением прозрачной пластинки, на которую наносится эквипотенциальное изображение заданной функции двух независимых переменных Относительно светового луча.
Известны различные устройства, автоматически регулирующие некоторую величину в зависимости от изменения двух других независимых величин, электрически, физически или химически влияющих на первую величину. Так, например, при помощи зеркальца на стрелке измерительного прибора заставляют луч света описывать кривую, подобную кривой движения стрелки; два фотоэлемента, ловящие этот луч, управляют перемещением механизма, следующего таким образом за движением стрелки. Известны также устройства, в которых функция наносится на прозрачную пластинку, Просвечиваемую лучом, воздействующим на фотоэлемент. Если
при этОМ применить чередование темных и светлых полос, изображающих функцию, то каждое изменение цвета ПОЛОСЫ, пересекаемой лучом, Вызовет срабатывание фотоэлемента и соответствующее перемещение исполнительного механизма на один шаг.
Недостатком всех пОДобных устройств является невозможность осуществления регулирования при из.менении знака производной функции, т. е. при переходе функции, наПример, через максимум. Для осуществления такого регулирования требуется при двух независимых переменных уже четыре исполните.аьных механизма - по одному на каждую из переменных величин. Настоящее изобретение устраняет этот недоСтаток простыми средствами. Отличительной особенностью предлагаемой системы является изображение функции на регулирующей пластинке в виде последовательно чередующихся полос трех разных цветов, фиксируемых тремя фотоэлементами. Тогда изменение направления выходного перемещения определится порядком чередования цветных полос на пластинке.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана
регулирующая пластинка, а на фиг. 2 - принципиальная схема устройства.
Регулирующая пластинка представляет собой (Прозрачную пленку или стекло, на которую нанесена заданная фуекция двух переменных в виде эквипотенциальных полос. Изменение одной (переменной протекает по горизонтальной, а второй по вертикальной составляющей пластинки. Приращению функции соответствует переход к полосе другого цвета.
Полосы выполняются трех разных цветов, возможно дальше отстоящих один от другого В спектре. Например, могут быть выбраны синий, зеленый и красный цвета. Как легко видеть, возможны только два типа чередований цветов при перемещении -пластинки: либо красный, зеленый, синий, красный, зеленый, синий, либо синий, зеленый, красный, сипий, зеленый, красный. Одно из этих чередований предназначается для увеличения функции, другое - для уменьшения.
Изготовление таких пластинок для современной техники не представляет трудностей, например, нанесением на большой лист с последующим снятием на прозрачную пленку метода(ми (цветной фотографии. При Этом размеры полос определяются лишь величиной цветных зерен и могут быть доведены до 0,01 мм, так что на пластинке 10X10 см можно поместить до 1000 цветных полос.
Устройство, иоиользующее такую пластянку для регзлирования зависимой величины, предста1влено на фиг. 2.
Пластинка / перемещается двумя механизмами (в зависимости от подаваемых на них значений двух независимых переменных) относительно луча света, идущего из источника 4. Стрелкой 2 и (пером стрелки 3 указаны направления этих перемещений. При своем перемещении (пластинка подводит под луч света те или иные цветные полосы. Наименьшее сечение луча света определяется шириной цветных полос.
При прохождении сквозь эмульсионный слой пластинки луч света
окрашивается в тот или иной цвет. Затем луч проходит через двояковыпуклое стекло 5, собирается им в параллельный пучок и проходит сквозь призму 6. Степень отклонения луча призмой зависит от его цвета. Синий луч отклоняется наибольшим образом по линии 7, зеленый - по линии 8 и красный - по линии 9. При передвижении пластинки луч меняет цвет в порядке или «красный, зеленый, синий, красный или «сипий, зеленый, краснь.1Й, синий, что соответствует изменению в порядке «Р, 8, 7, 9 илг «7, 8, 9, 7. Двояковогнутое стекло 10 еще более отклоняет лучи. Для уничтожения рассеяния, имеющегося благодаря наличию некоторого промежутка длип вачн, служат цилиндрические линзы //, 12 и 13. Двояковогнутые стекла 14, 15 и 16 придают лучу форму расходящееся конуса.
В зависимости от цвета луч попадает па фотокатод одного из фотоэлектронных умножителей 17 18 или 19. Катоды подбираются (наиболее чувствительными для данного цвета лучей. Умножение достигается системой вторичных эмитеров, усиливающих фототок до величин порядка 0,5 а. Если луч освещает смежные грааи двух цветных полос, ток появится 03 двух умножителях, но с соответственно меньшей интенсивностью. Из приведенного описания следует, что электронные умножители дают ток либо в порядке «17, 18, 19, 17, 18, 19 .. . либо в порядке «19, 18, 17, 19, 18, /7 ...
Электронные умножители служат для приведения в движение исполнительного механизма. На чертеже в качестве примера исполнительного механизма показан электродвигатель с якорем 20 в форме двойного Т, представляющим собо-й постоянный ма1гнит. Статор имеет три полюса 21, 22 и 23, обмотки которых возбуждаются током электронных умножнтелей. Обратные провода и источник тока на чертеже не показаны. Ясно, что при подаче тока от электронных умножителей в порядке /7, 18, 19, /7 ... (ЧТО соответствует последовательности цветов «синий, зеленый, красный, синий...)
электродвигатель будет вращаться направо, при обратной же последовательности - налево. При каждом изменении цвета луча электродвигатель делает шаг - одну треть оборота В том или в другом направлении. Если же луч захватывает края двух цветных полос, электродвигатель делает одну шестую оборота. На чертеже изображено положение, при котором электродвигатель получает питание 1сатушки 22 от электронного умножителя 18, что соответствует прохождению луча через зеленую полосу; то же положение может возникнуть при переходе луча от синей полосы к красной или наоборот, когда катушки 21 и 23 питаются совместно от умножителей 17 и 19. Индикатор iB виде счетчика или стрелки, связанный с электродвигателем, будет отмечать всякий переход луча от одного цвета к другому, учитывая при этом направление этого перехода. Таким образом, соr.;iacHo способу изготовления сети кривых на регулирующей пластинке, индикатор покажет численное sHfiчение функции, соответствующее данному значению независимых переменных. При этом ошибка показания индикатора составляет всего 0,5 приращения функции, которая, ка-к выше указано, может быть выполнена с большой точностью. Разумеется, электродвигатель может быть связан со второй регулирующей пластинкой и т. Д. Следовательно, .можно осуществить функцию вида: Р- Z(1-, U/) :;;,) /7(Xi,ji) и т. и.
Регулирующая пластинка также иметь форму цилиндра или конуса. Электродвигате,пь может приводить в движение регзлирующий орган не только непосредственно, но и дистанционно, любыми известными средствами.
Предмет изобретен м я
Фотоэлсхтрпческая система (Ьункционального управления от двух независимых переменных в виде электромеханического привода, управляемого фотоэлементами, срабатывание которых задается перемещением прозрачной пластины с эквипотенциальным изображением функцц относительно светового луча, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с це.чью спределенпя направления выходного перемещения, снимаемая функция изображается на прозрачной пластинке в виде трех последовательно чередующихся полос разного цвета, каждая из которых фиксируется отдельным фотоэлементом.
