Фотосопротивление в печатной машине

На уроках и на внеклассных занятиях надо знакомить учащихся с практическим применением фотосопротивлений.

Фотосопротивления используются в автоматах, например в автомате печатной машины, подающем бумагу. По одну сторону от края бумажной ленты, идущей от рулона, устанавливается источник света, по другую — фотосопротивление (рис. 103). Если на пути световых лучей, сфокусированных на фотосопротивление, оказывается порванный участок бумаги, свет от источника попадает на фотосопротивление, фотореле срабатывает, выключает машину и электродвигатель, перемещающий бумагу от рулона к машине.

Рис. 103. Схема с фотосопротивлением в автомате печатной машины

Принцип использования фотосопротивления в печатной машине следует показать на действующей модели, которая состоит из трех деревянных цилиндров, стойки электродвигателя, фотореле и источника света. Цилиндры насаживают на горизонтальные оси, установленные на стойке. Два из них могут свободно вращаться на осях, третий является ведущим и закрепляется на оси неподвижно. Стойка должна быть установлена на массивном деревянном основании. На цилиндры натягивается узкая полоска из клеенки. С одного края в двух-трех местах поперек ленты делается разрез на глубину 2—3 см.

Ось ведущего цилиндра соединяется при помощи зубчатой передачи с осью электродвигателя от швейной машины.

Для данной модели удобно использовать зубчатый диск и электродвигатель из «прибора для определения мощности электродвигателя ленточным тормозом». Панель, на которой установлен электродвигатель с зубчатым диском, закрепляется на основании модели в вертикальном положении. Чтобы в модели отсутствовали лишние детали — стойка, на которой крепится ленточный тормоз, поперечная планка, стопорный винт с барашком, динамометры, ремешок, огибающий шкив электродвигателя, и шкала зубчатого диска, — их необходимо убрать.

Благодаря наличию трения между клеенкой и ведущим цилиндром ее полоска при работе электродвигателя перемещается поверх цилиндров. Так мы имитируем бумажную ленту, движущуюся от рулона к печатному станку. На фотосопротивление направляем яркий узкий пучок света от лампы проекционного фонаря. Когда свет проходит через порванную поверхность ленты, фотореле срабатывает и электродвигатель останавливается.

Фотосопротивления имеют заметную инерционность. Чтобы обеспечить своевременное срабатывание фотореле, а следовательно, и остановку электродвигателя, лента должна перемещаться с небольшой скоростью. Этого можно достичь, если подвести к электродвигателю переменное напряжение в 45—50 в.

В схеме можно использовать телефонное реле и сернистокадмиевое фотосопротивление. Деревянный шкив, насаженный на ось электродвигателя, может быть использован при изготовлении другой действующей модели с применением фотосопротивления: «Счет деталей на конвейере».

Фотореле на тиратроне тг1-0,1/1,3 с фотосопротивлением. Схема фотореле показана на рисунке 102. Работает фотореле так. Напряжения на сетке и аноде сдвинуты по фазе на 180°, а величина напряжения на сетке зависит от соотношения плеч делителя R₁R_ф. Соотношение подбирается так, чтобы при затемненном фотосопротивлении величина этого соотношения была велика и на сетку подавалось большое отрицательное напряжение. В этом случае тиратрон будет заперт. Если фотосопротивление осветить, его сопротивление будет уменьшаться и тиратрон зажжется.

Рис. 102. Схема фотореле

В фотореле применен тиратрон ТГ1-0,1/1,3. Силовой трансформатор можно взять от радиоприемника. Чтобы избежать перегрева обмотки трансформатора при длительной работе фотореле, плечи повышающей обмотки лучше соединить параллельно.

Обмотка накала кенотрона соединена последовательно с повышающей обмоткой трансформатора с соблюдением полярности. Сопротивление R₁ = 150—250 ком подбирается при регулировке фотореле.

Для нагрузочного сопротивления R_H мы использовали двигатель от «прибора для определения мощности электродвигателя».

Фотореле работает при напряжении 190—240 в. Его можно использовать при конструировании автоматических устройств на занятиях технического кружка и в классных демонстрациях.

Описанное фотореле при перестановке сопротивлений R₁ и R_Ф местами под действием света срабатывает. Тиратрон будет зажигаться и при затемнении фотосопротивления.