PL57266B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 03.XI.1967 (P 123 379) 30.VI.1969 57266 Zje MKP G Ol r UKD V\*0 Twórca wynalazku: mgr inz. Grzegorz Hiler Wlasciciel patentu: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Kompensator fotoelektryczny Przedmiotem wynalazku jest kompensator foto¬ elektryczny zwlaszcza do pomiaru napiec stalych rzedu kilkudziesieciu mikrowoltów a szczególnie napiec termoelektrycznych i Halla.Dotychczas znane rozwiazania konstrukcyjne kompensatorów fotoelektrycznych realizowane sa w oparciu o takie elementy swiatloczule jak foto¬ komórki i fotoogniwa, które ze wzgledu na mala obciazalnosc zmuszaja do stosowania dodatkowych czlonów wzmacniajacych typu elektronicznego, co komplikuje budowe i ogranicza przydatnosc kom¬ pensatorów fotoelektrycznych. Czlonem sterujacym kompensatora jest najczesciej zwykly galwano- metr lusterkowy o duzej czulosci napieciowej po¬ siadajacy bardzo delikatne zawieszenia tasmowe.Moment zwrotny pochodzacy od zawieszen tas¬ mowych wplywa niekorzystnie na wlasciwosci me¬ trologiczne kompensatora fotoelektrycznego a szczególnie ogranicza dopuszczalna rezystancje zródla napiecia mierzonego i uniemozliwia osiag¬ niecie niskiego zakresu pomiarowego. Ponadto de¬ likatne zawieszenia tasmowe sa malo wytrzymale a caly uklad nieodporny na wstrzasy i wibracje.Dodatkowa wada kompensatorów fotoelektrycz- nych jest skomplikowana budowa oswietlacza.Sklada sie on z kilku soczewek, przeslon i za¬ rówki, której wymiana zmusza do uciazliwej re¬ gulacji calego ukladu.Celem wynalazku jest kompensator fotoelek¬ tryczny o bardzo niskim zakresie pomiarowym, zas zadaniem wynalazku jest opracowanie ukladu elektromechanicznego nie posiadajacego wad do¬ tychczas znanych kompensatorów.Cel ten zostal osiagniety przez zbudowanie kom- 5 pensatora fotoelektrycznego posiadajacego ele¬ menty swiatloczule w postaci fotooporników o skompensowanych inercyjnosciach zwlaszcza za pomoca opornika czynnego i kondensatora, przy czym sterowanie iloscia iswiatla padajacego na io fotooporniki odbywa sie za pomoca galwanometru posiadajacego materialna wskazówke zaopatrzona w przyslone oraz posiadajacego wytrzymale me¬ chanicznie zawieszenie organu ruchomego, o mo¬ mencie zwrotnym skompensowanej na drodze 15 magnetycznej.Zasadnicze korzysci techniczne wynikajace z stosowania kompensatora fotoelektrycznego we¬ dlug wynalazku to bardzo niski zakres pomiaro¬ wy, polepszenie wlasciwosci metrologicznych 20 i eksploatacyjnych, oraz znacznie uproszczona budowa kompensatora.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 oznacza uklad polaczen kompensatora foto- 25 elektrycznego, fig. 2 — widok kompensatora z przodu, fig. 3 — widok fragmentu kompensatora z boku, a fig. 4 — widok fragmentu kompensa¬ tora z góry.Elektryczny uklad polaczen kompensatora foto- 30 elektrycznego, przedstawiony na fig. 1, stanowi 572663 mostek, którego dwie galezie skladaja sie z foto- oporników 1 polaczonych szeregowo z elementa¬ mi kompensujacymi ich stala czasu a zlozonych z czynnego opornika 2 i kondensatora 3, nato¬ miast dwie pozostale galezie sa opornikami czyn¬ nymi 4. Pojawienie sie napiecia mierzonego Ux na zaciskach wejsciowych powoduje przemieszcze¬ nie wiazki swiatla padajacego na swiatloczule po¬ wierzchnie fotooporników 1.Pociaga to za soba zaklócenie równowagi most¬ ka i narastanie pradu w jego przekatnej do takiej j, ^wartosci, przy której spadek napiecia na oporze * f&z sprzezenia zwrotnego skompensuje mierzone napiecie Ux. Inercyjnosc fotooporników 1 charak¬ teryzujaca sie znaczna, w porównaniu z innymi elementami swiatloczulymi, stala czasu, powoduje opóznienie czasowe pomiedzy napieciem mierzo¬ nym Ux a pradem w przekatnej mostka i jest przy¬ czyna niestabilnej pracy fotokompensatora.Szkodliwe oddzialywanie inercyjnosci fotoopor¬ ników 1 kompensuje sie przez wlaczenie opornika czynnego 2 i kondensatora 3. W ten prosty spo¬ sób uzyskuje sie bezinercyjne dzialanie ukladu mostkowego, zapewniajace stabilna prace foto¬ kompensatora, a przez dodatkowe wlaczenie w galaz sprzezenia zwrotnego biernego elementu rózniczkujacego lub calkujacego dowolnie ksztal¬ tuje sie wlasciwosci dynamiczne kompensatora fotoelektrycznego.Jednoczesnie obciazalnosc fotooporników 1 za¬ pewnia dostatecznie duza moc wyjsciowa wystar¬ czajaca do pelnego wysterowania dobrej klasy miernika wyjsciowego 5, bez koniecznosci stoso¬ wania dodatkowych czlonów wzmacniajacych ty¬ pu elektronicznego.Galwanometr sterujacy G, zarówka 6 i foto¬ oporniki 1, zmontowane w jeden zespól przedsta¬ wione sa w widoku z przodu na fig. 2, w widoku z boku na fig. 3, i w widoku z góry na fig. 4. Do ruchomego organu 7 sterujacego galwanometru G zawieszonego na wytrzymalych mechanicznie za¬ wieszeniach 8 przytwierdzona jest lekka wska- 57266 4 zówka 9 zaopatrzona w przeslone 10, sterujaca iloscia swiatla padajacego na fotooporniki 1.Na wskazówce 9 umieszczona jest mala ilosc ferromagnetycznego materialu 11 tak, ze znajduje 5 sie on w magnetycznym polu rozproszenia mag¬ nesu 12. Nastawialnymi ferromagnetycznymi sworzniami 13 ksztaltuje sie pole magnetyczne tak, aby skompensowac moment zwrotny pocho¬ dzacy od zawieszen 8 w granicach obrotu rucho- 10 mego organu 7, zapewniajacych pelne wysterowa¬ nie ukladu fotoelektrycznego, a wyznaczonych precyzyjnym ogranicznikiem 14. Zastosowanie wytrzymalych mechanicznie zawieszen tasmowych 8 uodparnia uklad na wstrzasy i wibracje podob- 15 nie jak lozyskowanie typu kamieniowego, jednak bez zasadniczych wad tego systemu a mianowi¬ cie momentu tarcia i luzu lozyskowego.Jednoczesnie skompensowanie momentu zwrot¬ nego tasmowych zawieszen 8 na drodze magne- 20 tycznej umozliwia osiagniecie niskiego zakresu pomiarowego kompensatora fotoelektrycznego. Po¬ nadto budowa kompensatora pozwala na zastoso¬ wanie prostego ukladu oswietlajacego skladajace¬ go sie jedynie z zarówki 6 i przeslony 10. Kom- 25 pensator fotoelektryczny zasila sie z zasilacza sie¬ ciowego lub ze zwyklej baterii plaskiej 4,5 V, co umozliwia stosowanie kompensatora praktycznie we wszystkich warunkach eksploatacyjnych. 80 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Kompensator fotoelektryczny, znamienny tym, ze posiada elementy swiatloczule w postaci foto¬ oporników (1) o skompensowanych inercyjnos- ciach, zwlaszcza za pomoca opornika czynnego (2) i kondensatora (3), przy czym sterowanie iloscia swiatla padajacego na fotooporniki (1) odbywa sie za pomoca galwanometru (G) posiadajacego ma¬ terialna wskazówke (9) zaopatrzona w przyslpne 40 (10) oraz posiadajacego wytrzymale mechaniczne zawieszenie (8) organu ruchomego (7) o momencie zwrotnym skompensowanym na drodze magne¬ tycznej. 35KI. 21 e, 32 57266 MKP G 01 r Fig. i f^P^ Fig.2KI. 21 e, 32 57266 MKP G 01 r R$3. rs FlgH Lub. Zakl. Graf. Zam 586. 14.11.69. 280 i PL