Фотомеханический датчик. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

Фотомеханический способ получения телевизионного изображения с медленной разверткой - самый доступный для радиолюбителей. Суть его заключается в построчном преобразовании оптического изображения в электрический сигнал, дополненный строчными и кадровыми синхроимпульсами.

Качество "картинки", полученное при этом, может быть не хуже, чем с SSTV-камеры, выполненной на видиконе. Это зависит в основном от исполнения механической части устройства, схематично изображенного на рис. 1.

Рис.1

Лист бумаги с информацией (текстом или рисунком), подлежащей передаче, или фотографию размещают на цилиндре 10, который закреплен на оси 6 с левой резьбой. Цилиндр вращают с помощью электродвигателя 9 (через пассик 11). Каретку 3 с фоточувствительным узлом перемещает по направляющей 4 безлюфтовый механизм, состоящий из поводка 8 с прикрепленной к нему резьбовой полувтулкой 7 и прижимной плоской пружины 5. Вместо пружины 5 можно использовать груз 16 (на рис. 1, в он показан штриховой линией).

Фоточувствительный узел, построчно считывающий информацию, состоит из фототранзистора 1, помещенного в патрон 13, позволяющий изменять расстояние от фототранзистора до барабана, и осветительной лампы 2. Патрон снабжен миниатюрной линзой 12.

В крайнем положении каретки, соответствующем началу считывания информации, должны замыкаться контакты SF1, формирующие кадровый синхроимпульс. Строчные синхроимпульсы формируют, используя геркон SF2. Он замыкается под воздействием постоянного магнита 15, встроенного в торец цилиндра в том месте, где сходятся начало и конец листа с передаваемой информацией (фотографией). Необходимую длительность строчного синхроимпульса (5 мс) получают регулировкой зазора между магнитом и герконом. В исходное состояние, соответствующее началу считывания очередного кадра, каретку возвращают вручную, приподняв проводник 8.

Электрический сигнал, сформированный фототранзистором, поступает в электронный блок датчика, схема которого показана на рис. 2.

Рис.2 (нажмите для увеличения)

Усиленный операционным усилителем DA1 видеосигнал с выхода фоточувствительного элемента - фототранзистора VT5 подается на ограничитель амплитуды, выполненный на диодах VDI-VD3. Уровень ограничения подбирают резисторами R9, R10 при налаживании датчика. С точки соединения диодов VD2 и V03 видеосигнал приходит на электронный ключ, собранный на транзисторах VT1 и VT2. Когда пары контактов SF1 и SF2 разомкнуты, транзистор VT1 закрыт, а VT2 открыт. В этом случае видеосигнал через транзистор VT2 поступает в цепь управления частотой мультивибратора на транзисторах VT3, VT4.

При замыкании одной из пар контактов (во время формирования синхроимпульса) транзистор VT1 открывается, а VT2 закрывается - прохождение видеосигнала через VT2 заблокировано и частота генерируемого мультивибратором сигнала будет зависеть от положения движка подстроечного резистора R12. С выхода мультивибратора через активный фильтр нижних частот, собранный на операционном усилителе DА2, и регулятор уровня - переменный резистор R22 - поступает на выход датчика.

Цилиндр вытачивают из прочной пластмассы. Его диаметр вычисляют по формуле: D= 2L/2п, где L - длина резьбовой части оси за пределами цилиндра. Рекомендуемый диаметр оси - 8 мм, шаг резьбы - 1 мм. В этом случае цилиндр должен иметь диаметр 41,4 мм. Длина цилиндра с учетом места под проточку канавки для пассика должна быть 150 мм, при этом длина его рабочей части должна равняться длине резьбовой части оси.

Диаметр d рабочей поверхности шкива 14 на оси двигателя вычисляют, исходя из частоты вращения N (в мин-1) вала электродвигателя, диаметра D цилиндра (с учетом глубины канавки) и частоты вращения n (мин-1) цилиндра, по формуле: d=nD/N. Значение n берут равным 1000 мин-1, так как длительность строки SSTV сигнала равна 60 мс. Если, например, частота вращения электродвигателя 2500 мин-1, то диаметр шкива равен 16,4 мм.

Каретку изготавливают из любого материала. Ее конструкция понятна из рис.3. Ось, на которой закрепляют цилиндр, должна быть с резьбой высокого качества и минимальным биением. Ее закрепляют в шарикоподшипниках.

Рис.3

Электродвигатель асинхронный, мощностью около б Вт. Частота вращения его ротора может находиться в пределах 1500...3000 мин-'.

Остальные детали датчика могут быть выполнены произвольно, в зависимости от возможностей радиолюбителя.

Налаживание электронного блока сводится в основном к фокусировке фототранзистора и регулировке частотного модулятора. Вначале при замкнутых контактах SF1 или SF2 резистором R12 устанавливают частоту мультивибратора 1200 Гц. Периодически меняя черные и белые фрагменты изображения перед фототранзистором и последовательно регулируя резисторы R2, R9, R10, добиваются изменения частоты мультивибратора в пределах 1500...2300 Гц.

К недостатку описанного датчика можно отнести сравнительно низкую оперативность. Однако датчик можно использовать совместно с магнитофоном (в этом случае на ленту предварительно записывают изображение с датчика), и даже с компьютером.

Очень заманчиво изготовить подобный датчик с повышенной разрешающей способностью - делить кадр не на 128 строк, а на 256. При этом потребуется только увеличить время считывания изображения до 16 с. Длительность строки можно сохранить равной 60 мс, но лучше увеличить до 120 мс. Все это повлечет лишь изменение шага резьбы на оси цилиндра и частоты его вращения.

Литература

1. Балабанский П. и др. SSTV техника.- София: Техника, 1985.

Автор:Е. Суховерхов (UA3AJT), г. Москва; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Обнаружена связь между страхом и алкогольной зависимостью 13.12.2022 Изучая особенности запоминания страшных событий, ученые из Линчепингского университета выявили фермент, влияющий на ощущение тревоги и зависимость от спиртного. Некоторые области мозга особенно важны для обработки воспоминаний, связанных со страхом. Например, миндалевидное тело, которое активируется в случае опасности и сотрудничает с префронтальной корой. Все они запускают процесс регулировки эмоций. "Мы знаем, что сеть нервных клеток, соединяющая лобные доли с миндалевидным телом, участвует в реакциях страха. Связи между этими структурами мозга меняются у людей с посттравматическим стрессовым расстройством и другими тревожными расстройствами", - сообщила Эстель Барбье, руководитель исследования и доцент Центра социальной и аффективной неврологии (CSAN) и Департамента биомедицинских и клинических наук (BKV) Университета Линчепинга. Однако задействованные молекулярные механизмы долгое время оставались неизвестными. В новом исследовании ученые нашли и проанализировали белок PRDM2, эпигенетический фермент, который подавляет экспрессию многих генов. Было обнаружено, что уровни PRDM2 снижаются при алкогольной зависимости, приводя к преувеличенным реакциям на стресс. Очень часто алкогольная зависимость и тревожные состояния сосуществуют друг с другом, и исследователи давно подозревали, что в основе этих состояний лежало одно и то же явление. "Мы определили механизм, при котором повышенная активность в сети между лобными долями и миндалевидным телом увеличивает выученные реакции страха. И доказали, что подавление PRDM2 увеличивает консолидацию воспоминаний, связанных со страхом", - говорит Эстель Барбье. Команде ученых также удалось определить гены, которые влияют на снижение уровня PRDM2. По их данным, это приводит к увеличению активности нервных клеток, соединяющих лобные доли и миндалевидное тело. Пациенты с тревожными расстройствами могут получить пользу от лечения, которое ослабляет или стирает воспоминания о страхе. Биологический механизм, который мы идентифицировали, включает в себя подавление PRDM2, и в настоящее время у нас нет никакого способа его увеличить. Но этот механизм может быть частью объяснения того, почему некоторые люди более уязвимы к развитию состояний, связанных с тревогой. Это также может объяснить, почему эти состояния и алкогольная зависимость так часто встречаются вместе.

Другие интересные новости:

▪ Самый быстрый робот

▪ Изгнутые сенсорные панели Panasonic для автомобилей

▪ Новый способ ощущать прикосновение

▪ Организм человека содержит 30 триллионов клеток

▪ Люминесцентный материал для накопления света от LED-ламп

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Должностные инструкции. Подборка статей

▪ статья Резерфорд Эрнест. Биография ученого

▪ статья Какой китаец стал чернокожим американцем, а затем цыганом? Подробный ответ

▪ статья Лавровишня лекарственная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Ответ Лофтин-Уайту от Комиссарова. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Самодельный низкоомный проволочный резистор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025