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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Fotomechanischer Sensor. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funkamateur-Designer Die photomechanische Methode, um ein langsames Fernsehbild zu erhalten, ist für Funkamateure am erschwinglichsten. Sein Wesen liegt in der fortschreitenden Umwandlung eines optischen Bildes in ein elektrisches Signal, ergänzt durch horizontale und vertikale Synchronimpulse. Die Qualität des in diesem Fall erhaltenen "Bildes" kann nicht schlechter sein als bei einer SSTV-Kamera, die auf einem Vidicon hergestellt wurde. Dies hängt hauptsächlich von der Konstruktion des mechanischen Teils des Geräts ab, das schematisch in Abb. eines.
Ein Blatt Papier mit zu übertragenden Informationen (Text oder Zeichnung) oder ein Foto wird auf den Zylinder 10 gelegt, der mit einem Linksgewinde auf der Achse 6 befestigt ist. Der Zylinder wird durch einen Elektromotor 9 (über einen Riemen 11) gedreht. Der Schlitten 3 mit der lichtempfindlichen Einheit wird entlang der Führung 4 durch einen spielfreien Mechanismus bewegt, der aus einer Leine 8 mit einer daran befestigten Gewindehalbhülse 7 und einer Spannblattfeder 5 besteht. Anstelle der Feder 5 kann eine Last verwendet werden 16 (in Fig. 1, c ist es durch eine gestrichelte Linie gezeigt). Eine lichtempfindliche Baugruppe, die Informationen Zeile für Zeile liest, besteht aus einem Fototransistor 1, der in einer Patrone 13 untergebracht ist, mit der Sie den Abstand vom Fototransistor zur Trommel ändern können, und einer Beleuchtungslampe 2. Die Patrone ist mit einer Miniaturlinse 12 ausgestattet. In der äußersten Position des Schlittens, entsprechend dem Beginn des Lesens von Informationen, müssen die Kontakte SF1 geschlossen sein, wodurch ein Personalsynchronimpuls gebildet wird. Mit dem Reed-Schalter SF2 werden horizontale Synchronimpulse gebildet. Es schließt unter dem Einfluss eines Permanentmagneten 15, der in das Ende des Zylinders eingebaut ist, an der Stelle, an der Anfang und Ende des Blattes mit übertragener Information (Foto) zusammenlaufen. Die erforderliche Dauer des horizontalen Synchronimpulses (5 ms) wird durch Einstellen des Abstands zwischen dem Magneten und dem Reed-Schalter erreicht. Der Schlitten wird manuell durch Anheben des Leiters 8 in seinen ursprünglichen Zustand zurückgebracht, entsprechend dem Beginn des Lesens des nächsten Rahmens. Das vom Fototransistor erzeugte elektrische Signal gelangt in die elektronische Einheit des Sensors, deren Schaltung in Abb. 2.
Das vom Operationsverstärker DA1 verstärkte Videosignal vom Ausgang des lichtempfindlichen Elements - der Fototransistor VT5 - wird dem Amplitudenbegrenzer zugeführt, der aus VDI-VD3-Dioden besteht. Die Begrenzungsstufe wird beim Einstellen des Sensors durch die Widerstände R9, R10 ausgewählt. Vom Verbindungspunkt der Dioden VD2 und V03 gelangt das Videosignal zu einem elektronischen Schlüssel, der auf den Transistoren VT1 und VT2 aufgebaut ist. Wenn die Kontaktpaare SF1 und SF2 offen sind, ist der Transistor VT1 geschlossen und VT2 offen. In diesem Fall tritt das Videosignal über den Transistor VT2 in die Frequenzsteuerschaltung des Multivibrators an den Transistoren VT3, VT4 ein. Wenn eines der Kontaktpaare geschlossen ist (während der Bildung eines Synchronimpulses), öffnet der Transistor VT1 und VT2 schließt - der Durchgang des Videosignals durch VT2 wird blockiert und die Frequenz des vom Multivibrator erzeugten Signals hängt davon ab auf die Position des Trimmwiderstands R12 Motor. Vom Ausgang des Multivibrators über ein aktives Tiefpassfilter, das am Operationsverstärker DA2 montiert ist, und die Pegelsteuerung - ein variabler Widerstand R22 - geht zum Ausgang des Sensors. Der Zylinder ist aus strapazierfähigem Kunststoff gefertigt. Sein Durchmesser wird nach folgender Formel berechnet: D \u2d 2L / 8p, wobei L die Länge des Gewindeteils der Achse außerhalb des Zylinders ist. Empfohlener Achsdurchmesser - 1 mm, Gewindesteigung - 41,4 mm. In diesem Fall sollte der Zylinder einen Durchmesser von 150 mm haben. Die Länge des Zylinders sollte unter Berücksichtigung des Raums für die Rillennut für den Riemen XNUMX mm betragen, während die Länge seines Arbeitsteils gleich der Länge des Gewindeteils der Achse sein sollte. Der Durchmesser d der Arbeitsfläche der Riemenscheibe 14 auf der Motorachse wird basierend auf der Drehzahl N (in min-1) der Motorwelle, dem Durchmesser D des Zylinders (unter Berücksichtigung der Nuttiefe) und berechnet die Drehzahl n (min-1) des Zylinders nach der Formel: d= nD/N. Der Wert von n wird gleich 1000 min-1 genommen, da die Dauer der Zeile des SSTV-Signals 60 ms beträgt. Beträgt beispielsweise die Drehzahl des Elektromotors 2500 min-1, dann beträgt der Riemenscheibendurchmesser 16,4 mm. Der Schlitten ist aus beliebigem Material gefertigt. Sein Design ist aus Fig.3 ersichtlich. Die Achse, auf der der Zylinder befestigt ist, muss ein hochwertiges Gewinde und einen minimalen Rundlauf aufweisen. Es ist in Kugellagern befestigt.
Der Elektromotor ist asynchron und hat eine Leistung von etwa 1500 W. Die Rotationsfrequenz seines Rotors kann im Bereich von 3000 ... XNUMX min-' liegen. Die restlichen Teile des Sensors können je nach Fähigkeiten des Funkamateurs beliebig hergestellt werden. Die Justierung der Elektronikeinheit reduziert sich hauptsächlich auf die Fokussierung des Fototransistors und die Justierung des Frequenzmodulators. Zunächst stellt der Widerstand R1 bei geschlossenen Kontakten SF2 oder SF12 die Frequenz des Multivibrators auf 1200 Hz ein. Durch periodisches Ändern der Schwarz-Weiß-Fragmente des Bildes vor dem Fototransistor und sequentielles Einstellen der Widerstände R2, R9, R10 wird die Frequenz des Multivibrators innerhalb von 1500 ... 2300 Hz geändert. Der Nachteil des beschriebenen Sensors ist auf den relativ geringen Wirkungsgrad zurückzuführen. Der Sensor kann jedoch in Verbindung mit einem Tonbandgerät (in diesem Fall wird das Bild vom Sensor vorab auf dem Band aufgezeichnet) und sogar mit einem Computer verwendet werden. Es ist sehr verlockend, einen ähnlichen Sensor mit erhöhter Auflösung herzustellen - um den Rahmen nicht in 128 Zeilen, sondern in 256 zu unterteilen. In diesem Fall muss nur die Bildlesezeit auf 16 s erhöht werden. Die Zeilendauer kann bei 60 ms gehalten werden, besser ist es jedoch, sie auf 120 ms zu erhöhen. All dies führt nur zu einer Änderung der Gewindesteigung auf der Achse des Zylinders und der Frequenz seiner Rotation. Literatur
Autor:E. Suchowerchow (UA3AJT), Moskau; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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