“Il SENSORE DI LIVELLO DI LUCE , A LUCE NON MODULATA, CON SOGLIE DI RIFE-RIMENTO CON AUTOCALIBRAZIONE DINAMICA E VALORI DELLE ISTERESI PRO-GRAMMABILI” realizza la regolazione automatica dei valori di tutte le soglie di un sensore di luce a luce non modulata, compreso le soglie di tutte le isteresi presenti. Esso è composto da; (figura 1 tavola 1) un sensore di luce 2, un resistore 1 , un potenziale elettrico 3, un potenziale di riferimento 5, il segnale 4, il sistema di controllo 11 , un segnale di uscita 12, un emettitore di luce 8, il relativo controllo 7. In 10 è indicato l’eventuale ostacolo. La presenza della differenza di potenziale tra 3 e 5 ( figura 1 tavola 1) si ripartisce tra il resistore 1 e il sensore di luce 2 a seconda della quantità di luci incidente su 2. Tale ripartizione genera tra 4 e 5 una differenza di potenziale, che, considerando tutti i segnali rispetto a 5, possiamo considerare coincidente con il segnale su 4 che indichiamo SM(t).
Su tale segnale il sistema di controllo 11 effettua una verifica per stabilire il valore massimo SMAX (figura 2 della tavola 1) tra i valori letti di SM(t) per valori di SM(t) maggiori di SO e per stabilire il valore minimo SMIN tra i valori letti di SM(t) per valori di SM(t) minori di SO rispetto a 0 volt (figura 2 della tavola 1 e tavola 2), tara le soglie calcolando il valore SSA, il valore SSB, il valore SIA, il valore SIB utilizzando i valori programmabili di a, b, c, d, e, f, g, h, i, t1, t2 e SO che solo a titolo di esempio potrebbero essere a = 90, b = 70, c = 30, d = 10, e = 10, f = 10, g = 10, h = 10, i =10, t1 = 5, t2 = 5 e SO = VC/2, in particolare si ha: SMIN: Soglia di riferimento minima, valore minimo scelto tra i valori correnti di SM(t) minori di SO. SMAX :Soglia di riferimento massima, valore massimo scelto tra i valori correnti di SM(t) maggiori di SO. SO : Soglia di riferimento metà. Valore calcolato come [(SMAX - SMIN)/2]+SMIN. SSA: Soglia Superiore Alto. Valore calcolato come [a%(SMAX - SMIN)]+SMIN. SSB:Soglia Superiore Basso. Valore calcolato come [b%(SMAX - SMIN)]+SMIN. SIA: Soglia Inferiore Alto. Valore calcolato come [c%(SMAX - SMIN)]+SMIN. SIB: Soglia Inferiore Basso. Valore calcolato come [d%(SMAX -SMIN)]+SMIN. (SSB-SIA): Se tale differenza è maggiore o uguale a [ e%(SMAX -SMIN)] tutti i valori calcolati sono considerati permessi. Quando c’è un ostacolo, a seconda della sua trasparenza e/o della sua posizione, della luce emessa da emettitore 8 controllato da 7, arriva su 2 una determinata quantità indicata con 9 e con 6 (figura 1 tavola 1) dando luogo al relativo valore del segnale 4 SM(t). VALORI NOTEVOLI DEL SEGNALE 4 (tavola 1 figura 2). I valori letti di SM(t) attraversano punti notevoli . Il punto 22; dove SM(t) passa crescendo il valore SSB (soglia superiorè bdssaj. 21; dove SM(t) passa crescendo il valore SSA (soglia superiore alta). Il punto 19; dove SM(t) passa decrescendo il valore SSA (soglia superiore alta). Il punto 18; dove SM(t) passa decrescendo il valore SSB (soglia superiore bassa). Il punto 13; dove SM(t) passa crescendo il valore SIB (soglia inferiore bassa). Il punto 14; dove SM(t) passa crescendo il valore SIA (soglia inferiore alta). Il punto 16; dove SM(t) passa decrescendo il valore SIA (soglia inferiore alta). Il punto 17; dove SM(t) passa decrescendo il valore SIB (soglia inferiore bassa). SO; Dove tutti i valori di SM(t) maggiori di SO salvano il valore più alto di SM(t) per cercare il massimo SMAX, e tutti i valori di SM(t) minori di SO salvano il valore più basso di SM(t) per cercare il minimo SMIN. La zona 20 è quella dove i valori del segnale 4 sono compresi tra SSB e SSA. La zona 15 è quellla dove i valori del segnale 4 sono compresi tra SIB e SIA . Nel punto 22 se il segnale 4 SM(t) è maggiore di SSB e se BL è uguale a 1 (in questo punto BL uguale a 1 ricorda che SM(t) ha raggiunto valori inferiori a SIA ma non inferiori a SIB) si esegue una nuova taratura di (si ricalcolano) tutti i valori delle soglie con valore massimo SMAX e minimo SMIN. Inoltre il passaggio del segnale 4 SM(t) all’interno della zona 20 è segnato dal valore di BH a 1. L’uscita 12 è attivata. Nel punto 21 se il segnale 4 SM(t) è maggiore di SSA e maggiore di SM(t -1) (SM(t -1) indica il valore della lettura del segnale 4 fatta prima di quella attuale nell’istante (t)) si memorizza BH uguale a 0 ( (in questo punto BH uguale a 0 ricorda che il segnale 4 SM(t) ha superato i valori SSA; è uscito dalla zona 20). Nel pu^fo l& ^^gnale 4 SM(t) è minore o uguale di SM(t -1) e non si esegue nulla. Nel punto 18 si salva il massimo SMAX=SM(t); SM(t) memorizza il valore più alto per tutto il tempo che SM(t) è maggiore di SO. Nel punto 13 SM(t) è maggiore o uguale di SM(t-1) non si esegue nulla. Nel punto 14 si salva il minimo SMIN=SM(t); SM(t) memorizza il valore più basso per tutto il tempo che SM(t) è minore di SO . Nel punto 16 se il segnale 4 SM(t) è minore o uguale di SIA ed anche BH è uguale a 1 (in questo punto BH uguale a 1 ricorda che SM(t) ha superato i valori di SSB ma non quelli di SSA) si esegue una nuova taratura di (si ricalcolano) tutti i valori delle soglie con valore massimo SMAX e minimo SMIN. Inoltre il passaggio della segnale 4 all'interno della zona 15 è segnato dal valore di BL a 1. L’uscita 12 è disattivata. Nel punto 17 se SM(t) è minore di SIB si memorizza BL uguale a 0 (in questo punto BL uguale a 0 ricorda che il valore SM(t) è inferiore del valore SIB; il segnale 4 SM(t) è uscito dalla zona 15). In particolare quando si alimenta il sistema il potenziale 3 della tavola 1 figura 1 , uguale a VC della tavola 1 figura 2, si ripartisce tra 1 e 2. In assenza di ostacoli tra 8 e 2 sul segnale 4 vi sarà un determinato potenziale SM(t) (tavola 1 figura 1). In queste condizioni con la lettura continua del valore della luce sarà salvato il valore più piccolo di SM(t) tra tutti i letti essendo SM(t) minore del valore SO inizialmente programmato a VC/2. In questa condizione i valori SSA, SSB, SIA, SIB non sono noti e il sistema rimane in attesa. Facciamo attraversare lo spazio tra la sorgente 8 e il ricevitore 2 da un ostacolo. Un ostacolo 10 davanti al sensore 2 ( tavola 1 figura 1) comporta l’aumento della resistenza di 2 per cui il potenziale del segnale 4 aumenta. Mano a mano che avanza il valore di 4 supera SIB e nella posizione 0 (SIA) (tavola 2 figura 3) registra il valore di SM(t) come minimo cioè SMIN poiché , essendo il valore di SM(t) minore di SO, è stato memorizzato il minimo dei valori letti. Salendo ancora raggiunge SO e da questo momento è salvato il valore più alto di SM(t). Appena raggiunge il valore SSB posizione 1 ( tavola 2 figura 3) il controllo 11 considera l’ostacolo presente e attiva l’uscita 12, memorizza che il segnale 4 è entrato in zona 20 (figura 2, tavola 1) ponendo BH =1. Prima però verifica se BL=1 nel qual caso effettua una nuova taratura con i valori che ha di SMAX e SMIN presenti. Non è questo il caso. Poi sale ancora superando SSA; nessuna altra azione, ma poiché 4 SM(t) (tavola 1 figura 1) ha lasciato la zona 20 pone BH=0. Salendo ancora SM(t) raggiunge il valore indicato in tavola 2 figura 3 come SMAX 1 minore di SMAX . Se l’ostacolo si toglie davanti a 8 (tavola 1 figura 1) mano a mano che la luce aumenta il valore del segnale 4 SM(t) scende. A questo punto il nuovo valore massimo resta SMAX 1. Scendendo ancora va a SSA e a SSB posizione 3 (tavola 2 figura 3) e si ha la registrazione di SMAX 1 come SMAX (nuovo massimo) . Quando la luce fa scendere il valore del segnale 4 al valore della posizione B (tavola 2 figura 3) da questo momento SM(t) salva il valore più piccolo. Al di sotto di SIA (posizione 4 tavola 2 figura 3) si considera l’ostacolo non presente e il controllo 11 disattiva l’uscita. Nella posizione 4 ( tavola 2 figura 3) poiché BH =0 ( SM(t) ha supe|3⁄4tq prima SSA ) non c’è nessuna nuova taratura anche se il nuovo massimo è SMAX 1 diverso da prima. Scendendo il valore del segnale 4 (figura 1 tavola 1) al di sotto di SIA (figura 1 tavola 2) BL è posizionato a 1 per ricordare che il segnale 4 è entrato in zona 15. Scendendo il valore del segnale 4 (tavola 1 figura 1) alla posizione 5 (tavola 2 figura 3) si riposiziona BL= 0 per ricordare che il segnale 4 (tavola 1 figura 1) ha lasciato la zona 15 (tavola 2 figura 3). Arrivato a SMIN il minimo è lo stesso perchè non è cambiato. Se l’ostacolo si allontana il valore del segnale 4 sale e sale fino a 6 (tavola 2 figura 3) senza alcuna azione. In 6 salva in SMIN il valore di SM(t) più piccolo memorizzato che in questo caso è lo stesso SMIN. Salendo ancora si arriva alla posizione C. Da questo momento viene salvato il valore più grande di SM(t). Se l’ostacolo continua sempre più ad ostruire il passaggio di luce il valore del segnale 4 sale ancora fino alla posizione 7 (tavola 2 figura 3 ). Arrivato alla posizione 7 il controllo 11 considera l’ostacolo presente e attiva l’uscita 12, memorizza che il valore del segnale 4 (tavola 1 figura 1) è entrato in zona 20 (tavola 1 figura 2 ) ponendo BH =1. Prima però verifica se BL=1 nel qual caso effettua una nuova taratura con i valori che ha di SMAX e SMIN. In questo caso nessuna taratura perché il valore di BL =0 perchè il valore del segnale 4 ( tavola 1 figura 1) ha attraversata tutta la zona 15, da SIA a SIB (tavola 2 figura 3). Continuando l’aumento di luce il valore di 4 (figura 1 tavola 1) raggiunge SMAX 2 minore di SMAX 1 ; massimo corrente (figura 3 tavola 2). Dopo questa posizione raggiunge la posizione 8, condiziop^simiie^alla posizione 3 cioè si ha la registrazione di SMAX 2 come SMAX (nuovo massimo ) ma BH = 1 il segnale 4 (figura 1 tavola 1) non ha raggiunto SSA. Scendendo si raggiunge la posizione D. Da questa posizione si ricerca il minimo di SM(t). Arrivati alla posizione 9 essendo BH =1 ha luogo la taratura dei nuovi valori e dopo posiziona BH=0. Entrando nella zona 15 si posiziona BL=1 (posizione 10) e si disattiva l’uscita 12. Scendendo ancora il segnale 4 (tavola 1 figura 1) arriva alla posizione 11 (tavola 2 figura 3) dove posiziona BL =0 per ricordare di essere uscito dalla zona 15. Infine trova il valore SMINI . Poiché è il valore più basso resta memorizzato come tale fino alla posizione 12 dove salva SM(t)= SMIN 1 e quindi SMIN = SMIN 1. Dalla posizione E (tavola 2 figura 3) si memorizza di SM(t) il valore massimo. Salendo ancora si arriva a 13 dove si ripete la situazione della posizione 1.
Appena raggiunge il valore SSB posizione 13 ( tavola 2 figura 3) il controllo 11 considera l’ostacolo presente e attiva l’uscita 12, memorizza che il segnale 4 è entrato in zona 20 (tavola 1 figura 2 ) ponendo BH=1. Prima però verifica se BL=1 nel qual caso effettua una nuova taratura con i valori che ha di SMAX e SMIN presenti. In questo caso BL=0 quindi nessuna taratura. Poi sale ancora superando SSA; nessuna altra azione, ma poiché 4 (tavola 1 figura 1 ), ha lasciato la zona 20 pone BH=0. Salendo ancora SM(t) raggiunge il valore indicato in figura 4 tavola 2 come SMAX 3. L’ostacolo si toglie davanti a 8 (tavola 1 figura 1) mano a mano che la luce aumenta il valore del segnale 4 scende. A questo punto il nuovo valore di SMAX resta SMAX 3. Scendendo ancora va a SSA e a SSB posizione 15 (tavola 2 figura 3) si ha la registrazione di SMAX 3 come SMAX (nuovo massimo) . Quando la luce fa scendere il valore del segnale 4 dal valore della posizione F (tavola 2 figura 3) SM(t) salva il valore più piccolo. Al di sotto di SIA posizione 16 si considera l’ostacolo non presente e il controllo 11 disattiva l’uscita e, poiché SM(t) è entrato nella zona 15 si pone BL=1. A questo punto il minimo raggiungibile è SMIN 2 per cui arrivati a 17 si registra il valore di SMIN 2 come nuovo minimo. Dopo la posizione G SM(t) registra il valore più alto. Arrivato alla posizione 18 il controllo 11 considera l’ostacolo presente e attiva l’uscita 12, memorizza che il valore del segnale 4 (tavola 1 figura 1) è entrato in zona 20 (figura 2 tavola 1) ponendo BH =1. Prima, poiché BL=1 , ( SM(t) non è andato oltre SIB ) effettua una nuova taratura con i valori che ha di SMIN = SMIN2 e SMAX = SMAX 3. Arrivato nella posizione 20 BH=0 per ricordare che il segnale 4 è uscito dalla zona 20 e così di seguito. Il segnale 4 (tavola 1 figura 1), oltre la posizione SSA (soglia superiore alta) di presenza ostacolo (tavola 1 figura 2), può superare anche SMAX; SMAX x 2 (tavola 3 figura 4) per esempio. In questo caso calcolando SSA come somma tra la percentuale a programmata della differenza tra il valore massimo del segnale corrente SM(t) e il valore memorizzato di SMIN e SMIN, cioè SSA calcolato = a%*(SM(t) - SMIN) SMIN, se SSA calcolato risulta maggiore della differenza tra SMAX memorizzato e una percentuale f programmata della differenza tra il valore SMAX memorizzato e SSA memorizzato cioè SSA calcolato > SMAX- f%*(SMAX-SSA), si attiva una nuova taratura. Il segnale al di sopra di SSA (soglia superiore alta) può anche diminuire;
SMAX x1 per esempio (tavola 3) . Se resta in queste condizioni per un tempo t1 programmato, calcolando SSA come somma tra la percentuale a programmata della differenza tra il valore del segnale 4 corrente SM(t) e il valore memorizzato di SMIN e SMIN, cioè SIB calcolato = a%*(SM(t) - SMIN) SMIN, se SSA calcolato risulta minore della somma tra SSB memorizzato e una percentuale h programmata della differenza tra II valore SSA memorizzato e SSB memorizzato, cioè SSA calcolato <SSB+h%*(SSA-SSB), si attiva una nuova taratura. Allo stesso modo il segnale 4, restando nella posizione di assenza ostacolo, cioè in posizione al di sotto SIB (soglia inferiore bassa), può diminuire ed essere inferiore anche SMIN; per esempio SMINx 1 . Calcolando SIB come somma tra la percentuale d programmata della differenza tra il valore massimo SMAX memorizzato ed il valore SM(t) del segnale corrente e il valore del segnale corrente SM(t), cioè SIB calcolato = d%*(SMAX - SM(t))+SM(t), se SIB calcolato risulta minore della somma tra SMIN memorizzato e una percentuale g programmata della differenza tra II valore SIB memorizzato e SMIN memorizzato, cioè SIB calcolato < SMIN+g%*(SIB-SMIN) , si attiva una nuova taratura. Il segnale 4 SM(t) al di sotto di SIB (soglia inferiore bassa) può anche aumentare SMIN x2 per esempio. Restando in queste condizioni per un tempo t2 programmato, calcolando SIB come somma tra la percentuale d programmata della differenza tra il valore massimo SMAX memorizzato ed il valore del segnale corrente SM(t) e il segnale corrente SM(t), cioè SIB calcolato= d%*(SMAX - SM(t))+SM(t), se SIB calcolato risulta maggiore della differenza tra SIA memorizzato e una percentuale i programmata della differenza tra II valore SIA memorizzato e SIB memorizzato cioè SIB calcolato >SIA-i%(SIA-SIB), si attiva una nuova taratura. In tavola 3 figura 4 sono stati posizionati sia tutti i valori notevoli prima descritti, sia i valori intermedi del segnale 4 come SMAX x2 superiore di SMAX, SMAX x1 inferiore di SMAX ma superiore a SSA2 , SSA1 ; inferiore di SSA ma superiore di SSB2, SSA2; superiore di SSA ma inferiore di SMAX x1 , SSB2; superiore di SSB ma inferiore di SSA1 , SSB1 ; inferiore di SSB ma superiore di SO, SIA1 ; inferiore di SIA ma superiore di SIB2, SIA2; superiore di SIA ma inferiore di SO, SIB2; superiore di SIB ma inferiore di inferiore di SIA 1 , SIB1 ; inferiore di SIB ma superiore di SMIN x2, SMIN x2 superiore di SMIN ma inferiore di SIB1 , SMIN x1 inferiore di SMIN. In questa tavola è possibile vedere i possibili percorsi che può fare il segnale 4. 1 valore indicati con S cerchiato sono valori di partenza. Quindi partendo da un qualsiasi valore con S cerchiato, che il segnale 4 può assumere, è possibile raggiungere o il valore in basso o il valore in alto. Arrivato al successivo succede la stessa cosa: il valore più in alto o il valore più in basso. In questo modo nella tavola 4 sono rappresentati tutti i percorsi possibili che sono gestiti secondo quanto rivendicato dallo scritto presente e dai suoi allegati.