ФОТОРЕЛЕ

April 14, 2011 by admin Комментировать »

(Схема 29)

Фотореле нашли широкое применение для учета количества изделии на конвейере, фиксации времени старта и финиша спортсмена и для других целей.

На рис. 1 приведена схема фотореле с питанием от сети переменного тока.

Работа фотореле происходит следующим образом. Свет от лампочки подсветки Лп с помощью линзы (объектива) направляется на катод фотоэлемента ФЭ и катод начинает испускать электроны.

В цепи фотоэлемента включена обмотка II трансформатора Tpi, а в цепи анода лампы обмотка—/.

При положительном напряжении на аноде фотоэлемента по цепн, состоящей из обмотки трансформатора II сопротивления Rt и фотоэлемента ФЭ, проходит ток который создает падение напряжения на сопротивлении Rs такой полярности, что лампа Л1 зьпирается. В этом случае анодный ток при засвеченном фотоэлементе окажется малым и недостаточным для того, чтобы притянуть якорь реле Р. Поэтому контакты /—2 будут разомкнуты, а контакты 2—3 замкнуты. Если свет на фотоэлемент не падает, что имеет место при перекрытии луча каким-либо непрозрачным предметом, то напряжение на управляющей сетке лампы будет равно нулю и ток цепи анода лампы Jl\ увеличится. Это вызовет срабатывание реле Р, а следовательно, замыкание контактов I—2 и размыкание контактов 2—3.

Ток цепи анода в лампе Лi проходит только тогда, когда напряжение на ее аноде положительно. Для того чтобы реле Р не дребезжало, оно блокируется конденсатором С]. Включая в цепь контактов 1—2 илн 2—3 различные исполнительные цепи, можно нми управлять.

Для правильной работы фотореле необходимо обмотки I к II трансформатора Трх подключить так, чтобы при положительном напряжении на аноде на управляющей сетке был минус (правильная полярность для одного полупериода показана на рис. 1).

Рассмотренная схема фотореле называется негативной, так как в ней при максимальном освещении фотоэлемента ток в анодной цепи минимален (или равен нулю). В позитивной схеме при освещении фотоэлемента ток в цепи анода максимален. В тех случаях, когда фотоэлемент большее время освещается и световые лучи редко пересекаются, выгоднее применять негативную схему включения. В реле применен фотоэлемент ЦГ-3. Учитывая, что при температуре порядка 50° С фотоэлемент может выйти из строя, его не следует крепить вблизи лампы Лi или трансформатора Три

В качестве реле Р использовано обычное высокоомное телефонное реле с некоторым замедлением на отпускание. Сопротивление обмотки реле Р—5 ООО ом, ток срабатывания — 5 ма.

Трансформатор Tpi имеет следующие данные: сердечник из пластин Ш-24, толщина набора 30 мм. Обмотка I состоит из 693 витков провода ПЭЛ 0,23 (127 в) +520 витков провода ПЭЛ 0,2 (220 в). Обмотка II содержат 1 330 витков провода ПЭЛ 0,1. Обмотка III имеет 40 витков провода ПЭЛ 0,51, обмотка IV — 80 витков провода ПЭЛ 1 0 с отводом от 26-го (4 в) и 40-го витков (6,3 в).

Для того чтобы, пользуясь слабым током фотоэлемента, получить сравнительно большое падение напряжения на управляющей сетке, сопротивление R{ должно иметь 40—60 Мом. Таких высокоомных сопротивлений в продаже нет. Для получения такого сопротивления необходимо взять два сопротивления по три мегома, соскоблить у них большую часть проводящего слоя поверхности так, чтобы осталась лишь узенькая подоска шириной 2—3 мм, а затем эти сопротивления соединить последовательно. Соскабливать токопроводящий слой лучше всего напильником с мелкой насечкой или кусочком карборунда.

Конструкция фотореле может быть самой разнообразной в зависимости от области его применения. Чтобы на фотоэлемент не попадал боковой свет, необходимо изготовить тубус (рис. 2). Тубус представляет собой стальную трубку длиной 35 мм и диаметром 25 мм, внутрь которой вставляют еще четыре трубочки меньшего диаметра. Все трубочки припаивают друг к другу так, чтобы они не шатались и чтобы оси всех трубок были строго параллельны. Изнутри трубки нужно покрыть черной матовой краской. Крепление тубуса к кожуху осуществляется с помощью фланеца, аналогичного фланецу фотоаппарата ФЭД. Применение в тубусе линз значительно повышает чувствительность фотореле. Осветитель (рис. 3) состоит из шайбы 1, основания осветителя 2, корпуса осветителя 3, линзы осветителя 4, латунного кольца 5, насадки 6, стального кольца 7. Длина осветителя 120 мм, диаметр 35 мм. Внешний вид реле приведен на рнс. 4. Габариты реле зависят от примененных деталей и назначения реле.

Осветитель нужно отрегулировать так, чтобы нить накала лампы находилась в фокусе линзы. Это достигается передвижением основания осветителя относительно его корпуса.

Закончив монтаж, переходят к налаживанию фотореле. Для этого его включают в сеть и через 1—2 мин. замыкают между собой катод и анод фотоэлемента ФЭ, что позволяет подать напряжение с обмотки II трансформатора непосредственно на управляющую сетку лампы. При этом реле Р не должно притягивать якорь. Если якорь притягивается, это значит, что фазы переменных напряжений подобраны неправильно и надо переключить концы 1—2 обмотки II.

После этого снимают перемычку с фотоэлемента и закрывают его непрозрачным материалом, при этом реле Р должно сработать. Ток в анодной цепи должен быть Ю— 12 ма. Если ток больше этой величины, следует увеличить сопротивление Ri в цепи сетки. Если фотоэлемент засветить, ток в цепи реле Р должен быть минимальным и реле Р должно отпустить.

Конструкция этого реле разработана С. Клементьевым.

На рис. 5. приведено фотоэлектронное реле, которое работает на одном транзисторе. В качестве светочувствительного элемента используется фотосопротивление ФС-К1.

Фотосопротивление типа ФС-К1 включено в одно из плеч моста, образованного фотосопротивлением, сопротивлением Ri и потенциометром R2. В одну из диагоналей моста Еключена обмотка III трансформатора Три в другую — обмотка I переходного трансформатора Тр2. Балансировка моста при затемненном фотосопротивлении производится потенциометром R2. При освещении фотосопротивления баланс моста нарушается и в его диагонали АБ, а следовательно, на обмотке II трансформатора Тр2 возникает переменное напряжение с частотой питающей сетки, воздействующее на базу транзистора Т\.

Транзистор Т\ работает с нулевым смещением в режиме, аналогичном анодному детектору, поэтому при отсутствии сигнала на его базе через реле протекает начальный ток /нк величина которого недостаточна для срабатывания реле Р,.

При подаче напряжения на базу транзистора от обмотки II трансформатора Тр2 участок эмиттер — база работает как диодный детектор, поэтому в цепи коллектора будут протекать импульсы тока одного направления. Постоянная составляющая этого тока при величине больше тока срабатывания, протекая через реле Рц вызывает притяжение его якоря и замыкание контактами 1—2 исполнительных цепей.

Выпрямитель смонтирован по обычной однополупериодной схеме с емкостным фильтром.

Трансформатор Тр2 наматывается на сердечнике из пермаллоевых пластин Ш-3, толщина набора 6 мм. Обмотка I содержит 1 600 витков, а обмотка II 500+500 витков провода ПЭЛ 0,07.

Трансформатор Tpi намотан на сердечнике Ш-24, толщина набора 30 мм. Обмотка I содержит 693+520 витков провода ПЭЛ 0,20, обмотка //—26 витков (4 в) + 15 витков (2,3 в) провода ПЭЛ 1,0, обмотка III— 130 витков и обмотка IV 160 витков провода ПЭЛ 0,1. Намотка бескаркасная.

Описанное выше реле можно использовать для автоматического подсчета изделий на конвейере. В этом случае реле Pi должно управлять работой электромагнитного счетчика, а луч света пересекаться каждым изделием на конвейере.

Расстояния, на которых действует фотореле, зависят от яркости лампы осветителя и степени фокусировки светового зайчика иа катоде фотоэлемента. В качестве лампочки—подсветки можно использовать лампы от любительского кинопроектора (на 4 в).

 

Схема29

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты