SU83699A1 - Фотоэлектрическа система функционального управлени - Google Patents

Description

Предметом изобретени   вл етс  фотоэлектрическа  система функционального управлени  от двух независи;мых переменных.

Система представл ет собой электромеханический привод, управл емый фотоэлементами. Срабатывание фотоэлементов определ етс  перемещением прозрачной пластинки , на которую наноситс  эквипотенциальное изображение заданной функции двух независимых переменных Относительно светового луча .

Известны различные устройства, автоматически регулирующие некоторую величину в зависимости от изменени  двух других независимых величин, электрически, физически или химически вли ющих на первую величину. Так, например, при помощи зеркальца на стрелке измерительного прибора заставл ют луч света описывать кривую, подобную кривой движени  стрелки; два фотоэлемента , лов щие этот луч, управл ют перемещением механизма , следующего таким образом за движением стрелки. Известны также устройства, в которых функци  наноситс  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  вл етс  невозможность осуществлени  регулировани  при из.менении знака производной функции , т. е. при переходе функции, наПример, через максимум. Дл  осуществлени  такого регулировани  требуетс  при двух независимых переменных уже четыре исполните .аьных механизма - по одному на каждую из переменных величин. Насто щее изобретение устран ет этот недоСтаток простыми средствами . Отличительной особенностью предлагаемой системы  вл етс  изображение функции на регулирующей пластинке в виде последовательно чередующихс  полос трех разных цветов, фиксируемых трем  фотоэлементами. Тогда изменение направлени  выходного перемещени  определитс  пор дком чередовани  цветных полос на пластинке.

Сущность изобретени  по сн етс  чертежом, где на фиг. 1 показана

регулирующа  пластинка, а на фиг. 2 - принципиальна  схема устройства.

Регулирующа  пластинка представл ет собой (Прозрачную пленку или стекло, на которую нанесена заданна  фуекци  двух переменных в виде эквипотенциальных полос. Изменение одной (переменной протекает по горизонтальной, а второй по вертикальной составл ющей пластинки . Приращению функции соответствует переход к полосе другого цвета.

Полосы выполн ютс  трех разных цветов, возможно дальше отсто щих 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 предназначаетс  дл  увеличени  функции, другое - дл  уменьшени .

Изготовление таких пластинок дл  современной техники не представл ет трудностей, например, нанесением на большой лист с последующим сн тием на прозрачную пленку метода(ми (цветной фотографии . При Этом размеры полос определ ютс  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 пласт нку дл  регзлировани  зависимой величины, предста1влено на фиг. 2.

Пластинка / перемещаетс  двум  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 направлени  этих перемещений. При своем перемещении (пластинка подводит под луч света те или иные цветные полосы. Наименьшее сечение луча света определ етс  шириной цветных полос.

При прохождении сквозь эмульсионный слой пластинки луч света

окрашиваетс  в тот или иной цвет. Затем луч проходит через дво ковыпуклое стекло 5, собираетс  им в параллельный пучок и проходит сквозь призму 6. Степень отклонени  луча призмой зависит от его цвета. Синий луч отклон етс  наибольшим образом по линии 7, зеленый - по линии 8 и красный - по линии 9. При передвижении пластинки луч мен ет цвет в пор дке или «красный, зеленый, синий, красный или «сипий, зеленый, краснь.1Й, синий, что соответствует изменению в пор дке «Р, 8, 7, 9 илг «7, 8, 9, 7. Дво ковогнутое стекло 10 еще более отклон ет лучи. Дл  уничтожени  рассе ни , имеющегос  благодар  наличию некоторого промежутка длип вачн, служат цилиндрические линзы //, 12 и 13. Дво ковогнутые стекла 14, 15 и 16 придают лучу форму расход щеес  конуса.

В зависимости от цвета луч попадает па фотокатод одного из фотоэлектронных умножителей 17 18 или 19. Катоды подбираютс  (наиболее чувствительными дл  данного цвета лучей. Умножение достигаетс  системой вторичных эмитеров, усиливающих фототок до величин пор дка 0,5 а. Если луч освещает смежные грааи двух цветных полос, ток по витс  03 двух умножител х, но с соответственно меньшей интенсивностью . Из приведенного описани  следует, что электронные умножители дают ток либо в пор дке «17, 18, 19, 17, 18, 19 .. . либо в пор дке «19, 18, 17, 19, 18, /7 ...

Электронные умножители служат дл  приведени  в движение исполнительного механизма. На чертеже в качестве примера исполнительного механизма показан электродвигатель с  корем 20 в форме двойного Т, представл ющим собо-й посто нный ма1гнит. Статор имеет три полюса 21, 22 и 23, обмотки которых возбуждаютс  током электронных умножнтелей. Обратные провода и источник тока на чертеже не показаны . Ясно, что при подаче тока от электронных умножителей в пор дке /7, 18, 19, /7 ... (ЧТО соответствует последовательности цветов «синий, зеленый, красный, синий...)

электродвигатель будет вращатьс  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 кра  двух цветных полос, электродвигатель делает одну шестую оборота. На чертеже изображено положение, при котором электродвигатель получает питание 1сатушки 22 от электронного умножител  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 питаютс  совместно от умножителей 17 и 19. Индикатор iB виде счетчика или стрелки, св занный с электродвигателем , будет отмечать вс кий переход луча от одного цвета к другому, учитыва  при этом направление этого перехода. Таким образом, соr .;iacHo способу изготовлени  сети кривых на регулирующей пластинке, индикатор покажет численное sHfiчение функции, соответствующее данному значению независимых переменных . При этом ошибка показани  индикатора составл ет всего 0,5 приращени  функции, котора , ка-к выше указано, может быть выполнена с большой точностью. Разумеетс , электродвигатель может быть св зан со второй регулирующей пластинкой и т. Д. Следовательно , .можно осуществить функцию вида: Р- Z(1-, U/) :;;,) /7(Xi,ji) и т. и.

Регулирующа  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  

Фотоэлсхтрпческа  система (Ьункционального управлени  от двух независимых переменных в виде электромеханического привода, управл емого фотоэлементами, срабатывание которых задаетс  перемещением прозрачной пластины с эквипотенциальным изображением функцц относительно светового луча , о т л и ч а ю щ а   с   тем, что, с це.чью спределенп  направлени  выходного перемещени , снимаема  функци  изображаетс  на прозрачной пластинке в виде трех последовательно чередующихс  полос разного цвета, кажда  из которых фиксируетс  отдельным фотоэлементом .