Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Определение характеристик светового пятна

Принцип действия позиционно-чувствительных фотоприемников основан на использовании продольного фотоэффекта в полупроводниках; выходной сигнал зависит от положения освещенной зоны на чувствительной поверхности.

Установлено, что помимо первичного напряжения, возникающего в полупроводнике в р - n-переходе при облучении его светом, одновременно протекают и малые токи в боковом направлении. По параметрам фототока можно определить величину и направление смещения светового пятна относительно оптической оси следящей системы.

Такой полупроводниковый фотоприемник представляет собой пластинку, например пластинку германия 5 с присадкой из индия 6, к поверхности которой с противоположных концов прикреплены токосъомные электроды 1, 2, 3, 4. Для определения положения изображения по двум координатам фотоприемная пластинка изготовляется в виде круга или квадрата, а выходные контакты располагаются по окружности с интервалами 90°.

Если световое пятно изображения излучателя попадает на полупроводник между контактами (например, 1 и 3), токи будут равны по величине и противоположно направлены, создавая равное падение напряжения, поэтому суммарное напряжение на контактах оказывается равным нулю. При смещении светового пятна к одному из контактов баланс напряжений нарушается и разность напряжений соответствующего знака может быть зафиксирована измерительным прибором.

Суммарное напряжение на выходе фотоприемника для случая однокоординатного смещения светового пятна определяется выражением Ниже рассматриваются некоторые варианты конструктивного построения схем угломерных фотоэлектрических датчиков. Примером реализации автоколлимационного фотоэлектрического угломерного датчика является схема. Датчик содержит измерительный и опорный каналы с источником света, двумя фотоприемниками и усеченной пирамидой (анализатором), у которой площадь прямоугольной фаски в вершине пирамиды в два раза больше площади фаски усеченной пирамиды основного измерительного канала. Особенностью этого датчика является применение в схеме управления логометрического преобразователя, позволяющего компенсировать температурные погрешности и повысить линейность статической характеристики. Датчик содержит автоколлимационную оптическую систему формирования изображения фасок призм 3, 11, источники света 1, 13, автоколлимационное зеркало 7, светоделительную пластину 5, фотоприемники 4, 8, 9, 10 и логометрический преобразователь. Фотоприемники 4, 8, 9, 10 включены попарно в мостовые схемы, на входы логометрического преобразователя поступают; сигналы и от измерительного и от опорного каналов схемы.

Нить накала источников света 1 ж 13 проецируется конденсаторами 2 и 12 в вершины прямоугольных призм 3 я 11 с небольшим перекрытием. В отличие от боковых граней, которые посеребрены, основание и вершина призмы прозрачны. Вершины призм 3 и 11 располагаются в фокальной плоскости объективов 6 и 12.

При перпендикулярном расположении отражающей поверхности зеркала 7 к оптической оси автоколлиматора параллельный пучок отраженных от зеркала лучей направляется в объектив системы, тогда автоколлимационное изображение фасок совпадает с самими фасками в каждом из каналов схемы. Поскольку оптическая схема датчика содержит полупрозрачную пластинку 5, то на изображение фаски измерительного канала накладывается изображение фаски опорного канала и наоборот.

Так как площадь фаски призмы опорного канала больше площади фаски призмы измерительного канала, то изображение фаски опорного канала перекрывает фаску измерительного канала и с фотоприемников 4 и 8 в измерительную схему поступают равные сигналы, в то время как на выходе фотоприемников 9, 10 сигналы отсутствуют. Соответствующей балансировкой схемы добиваются нулевого сигнала на выходе схемы при перпендикулярном к оптической осп автоколлиматора положении зеркала 7.

При повороте зеркала 7 происходит синхронное смещение изображений фасок и в схеме нарушается баланс, причем на выходе моста измерительного канала электрический сигнал пропорционален смещению изображения фасок измерительного и опорного каналов. Кроме того, в зависимости от направления поворота зеркала 7 (при малых углах) на один из фотоприемников 9 или 10 попадает световой поток изображения фаски только опорного канала. Если же угол поворота зеркала достаточно велики, превышает угловой диапазон измерительного канала (диапазон определяется угловыми размерами фаски и фокусным расстоянием объектива), то измерительным каналом станет опорный, а опорным будет измерительный. Такое распределение функций измерительного и опорного каналов обеспечивается электрической схемой обработки сигналов, при которой сигналы разбаланса мостовых схем обоих каналов подаются на входы электронного логометрического преобразователя, выходная величина которого пропорциональна отношению двух входных сигналов. Входные сигналы в свою очередь являются функциями поворота зеркала.

Сахарная свекла является основным грузопотоком свеклосахарных заводов. Хранение свеклы в периоды заготовки и переработки обычно осуществляется...

Конструкция стеллажей

Наибольшее распространение получили двухрядные клеточные стеллажи каркасные и бесполочные по ГОСТ 114757; 16140; 16141...

Конвейеры с тяговым элементом состоят из грузонесущего или рабочего элемента...