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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Алмазный плуг 07.10.2011 Немецкие фермеры ежегодно тратят на вспашку почти миллиард литров жидкого топлива. Сотрудники Института механики материалов во Фрейбурге надеются уменьшить эти расходы примерно на треть. Для этого они предлагают покрывать лемеха плугов тонким слоем углерода с алмазоподобной структурой. Опыты показали, что сопротивление почвы такому плугу снижается вдвое, а сам лемех гораздо меньше изнашивается. Кроме того, в разработке находится плуг из пластмассы, усиленной стекловолокном, и даже плуг из сверхтвердого материала - карбида вольфрама.

Другие интересные новости:

▪ Полностью оптический коммутатор

▪ Беззеркальный фотоаппарат Panasonic Lumix DMC-G7

▪ Электродирижабль

▪ Умный гидрогель для трехмерной печати

▪ Гиперзвуковой самолет Stratolaunch TA-1

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тембра, громкости. Подборка статей

▪ статья Уильям Йейтс. Знаменитые афоризмы

▪ Как заканчивалась Вторая мировая война? Подробный ответ

▪ статья Сумочник пастуший. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Подключение акустики к современным магнитолам. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сигнализатор предсонного состояния водителей транспортных средств. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026