ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕТВОРЮВАННЯ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННИМ МОДУЛЕМ СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КОНТРОЛЮ

Анотація

Імітатори датчиків стану середовища використовуються для налаштування та контролю працездатності систем автоматичного керування технічними процесами. У ряді випадків в якості імітатора потенціометричних датчиків зручно використовувати перетворювач напруга-опір з оптико-електронним вихідним модулем на основі керованого фоторезистора.

Розроблено оптико-електронний перетворювач напруги в опір, що має гальванічну розв'язку виходу і лінійну характеристику в заданому діапазоні зміни вихідного опору. Розроблений перетворювач дозволяє довільно задавати кутовий та вільний коєфіцієнти лінійного рівняння, що описує функцію відгуку перетворювача, та коректно імітувати роботу потенціометричного датчика стану контрольованого параметра. Розроблено та виготовлено діючий макет перетворювача, проведено експериментальне визначення його функції відгуку для різних значень вільного коєфіцієнта, напруги живлення та різних варіантів схемотехнічного виконання оптико-електронного модуля.

Принцип дії перетворювача ґрунтується на зміні опору фоторезисторів під впливом оптичного випромінювання, що йде від керованого джерела. Макет перетворювача складається з оптичного та електронного блоків. В оптичному блоці встановлені джерело оптичного випромінювання та два одночасно спрямовані на нього фоторезистори. Сигнал з одного фоторезистора є вихідним, а сигнал з другого фоторезистора аналізується схемою керування, яка через регулятор яскравості синхронно змінює освітленість на світлочутливих ділянках фоторезисторів відповідно до рівня напруги керуючого та коригуючого сигналів. Експериментально визначена функція відгуку перетворювача на початковій ділянці має нелінійність у зоні низьких вхідних напруг, що визначається, насамперед, обмеженням яскравості світіння лампи та залежить від схеми її вмикання. Зона нелінійності в досліджуваному перетворювачі може бути суттєво зменшена внаслідок збільшення величини напруги живлення. У межах заданого діапазону зміни вихідного опору прямолінійної ділянки функції відгуку, вихідний опір перетворювача лінійно пов'язаний з величиною вхідної напруги, за результатами експериментальних вимірів за нормальних лабораторних умов, похибка перетворення не перевищила 0,3 %.