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:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Случайная новость из Архива Светодиодные дисплеи с пикселями размером с вирус 08.04.2025 Развитие технологий дисплеев стремительно движется вперед, и очередной прорыв совершили ученые из Чжэцзянского университета в Ханчжоу совместно с исследователями Кембриджского университета. Они создали уникальные светодиодные экраны, пиксели которых сравнимы по размеру с вирусными частицами. Эта инновация обещает найти применение в смартфонах, носимых устройствах и системах дополненной реальности. Основой разработки стал перовскит - кристаллический материал, широко известный благодаря использованию в солнечных батареях. Он отличается высокой эффективностью, простотой в обработке и способностью эффективно преобразовывать электрический заряд в свет. Впервые исследователям удалось создать из перовскита светодиоды размером всего 90 нанометров, получившие название нано-светодиоды (nano-PeLEDs). Несмотря на их миниатюрные размеры, эти элементы сохраняют высокую яркость и эффективность. Одним из наиболее впечатляющих достижений является невероятная плотность изображения, достигнутая в ходе экспериментов. Она составляет 127 тысяч пикселей на дюйм, что в десятки раз превышает параметры даже самых передовых современных экранов. Причем столь значительное уменьшение пикселей не привело к серьезному увеличению стоимости или снижению эффективности технологии. Тем не менее, перед разработчиками стоит ряд вызовов. В настоящее время нано-светодиоды способны излучать свет только одного цвета, что ограничивает их использование в полноцветных дисплеях. Для внедрения в смартфоны, гарнитуры виртуальной реальности и другие устройства необходимо научиться управлять их цветопередачей, создавая полноценные RGB-матрицы. Кроме того, пока не изучены долговечность и устойчивость этих элементов в реальных условиях эксплуатации. Несмотря на эти препятствия, новая технология открывает перспективы для радикального преобразования экранов будущего. Она может найти применение не только в компактных носимых гаджетах, но и в дисплеях следующего поколения для телевизоров, компьютеров и даже голографических систем. Впрочем, ученые предупреждают: у человеческого глаза есть физиологические ограничения, и при определенной плотности пикселей дальнейшее повышение разрешения просто перестанет быть заметным. Развитие нанотехнологий и оптоэлектроники дает возможность создать экраны, которые не только потребляют меньше энергии, но и обеспечивают невиданный ранее уровень детализации изображения. Если исследователям удастся решить оставшиеся технические проблемы, нано-светодиоды могут стать основой дисплеев будущего, открывая новую эру визуальных технологий.

Другие интересные новости:

▪ Магнитные монополи в среде холодного квантового газа

▪ Вспененная бумага

▪ Журнал с телерекламой

▪ Искусственный интеллект для управления инопланетными базами

▪ Ультразвуковой кухонный нож

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по химии. Подборка статей

▪ статья Выравнивание проволоки. Советы домашнему мастеру

▪ статья Где и на каких условиях можно купить лицензию на отстрел рогатых зайцев? Подробный ответ

▪ статья Инженер по подготовке производства. Должностная инструкция

▪ статья Стабилизация режима усилителей класса АВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Движение навстречу силе. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026