Учёба. Образование

 Техническое творчество

 Издательство ЦК ВЛКСМ «Молодая Гвардия» 1955 г.

Много различных моделей и приборов можно построить с применением фотоэлемента:

Известно, что фотоэлемент нашел широкое применение в современном автоматическом производстве. Явление фотоэффекта было открыто русским физиком А. Г. Столетовым еще в 1888 году. Сущность его заключается в том, что в некоторых металлах под действием - на них света облегчается выход электронов (в фотоэлементе под действием света возникает фотоэлектронная эмиссия).

Слабый ток фотоэлемента может быть усилен с помощью электронных ламп. Сочетание фотоэлемента, электронной лампы и электромагнитного реле и получило название фотореле (рис. 27). В практике электротехнического кружка с фотореле можно- построить ряд интересных моделей, раскрывающих принципы применения фотоэлемента в современном производстве. Здесь мы приводим две модели.

Модель автоматического счетчика изображена на рисунке 28. Установка действует следующим образом. На бесконечной ленте, изображающей- производственный конвейер.. укреплены кубики, импровизирующие детали. Лента приводится в движение мотором, вращение которого замедляется редуктором.

Во время движения кубики пересекают луч света, падающий от осветителя на фотоэлемент, и заставляют при этом срабатывать реле, как это обычно происходит в фотореле. При срабатывании реле замыкается электрическая цепь с электромагнитным счетчиком.

Конструкция электромагнитного счетчика показана на рисунке 28 снизу.  На конце якорька здесь укреплена собачка, которая другим своим концом упирается в храповое колесо. При срабатывании реле собачка поворачивает колесо на один зубец и вместе с ним передвигает стрелку счетчика, жестко укрепленную на оси храпового колеса. Стрелка скользит по циферблату, на котором нанесены цифры.

Основой макета является фотореле. Принципиальная схема его изображена на рисунке 27. Когда на фотоэлемент действует свет, на управляющей сетке лампы появляется большое отрицательное напряжение, которое запирает лампу, ток в анодной цепи лампы прекращается и реле отпускает якорек.

При Прохождении кубика перед осветителем доступ света к фотоэлементу прекращается, лампа отпирается и заставляет срабатывать реле.

фотореле собирается в небольшой коробочке (рис. 27). После того как будут установлены и закреплены все детали и окончен монтаж, приступают к испытанию фотореле.

Делают это в следующем порядке: включив реле в сеть, отсоединяют конденсатор С и попеременно закрывают и открывают доступ света к фотоэлементу. При этом электромагнитное реле должно изменять свою вибрацию, усиливая ее при затемнении фотоэлемента. Если этого нет, надо поменять сопротивление R.

Затем к реле присоединяют конденсатор С, сначала небольшой емкости (0,1—0,5 мкф), и наблюдают изменение вибрации реле. Если якорек реле при этой емкости продолжает вибрировать, а не срабатывает, конденсатор заменяют другим, большей емкости, добиваясь четкого срабатывания реле без вибраций. При сопротивлении реле в 1 000 ом емкость конденсатора равна 2 мкф, а при сопротивлении в 4 000 ом емкость конденсатора равна 1 мкф.

Иногда на сердечник реле полезно наклеить тонкую бумажку, чтобы устранить прилипание якорька к сердечнику.

Модель автоматического сортировщика. Общий вид модели показан на рисунке 29. Описываемая модель сортирует предметы по признаку цвета.

Подъемное колесо (7) приводится во вращательное движение мотором (2) с редуктором. Лопасти этого колеса поднимают черные и белые шарики, которые затем скатылотся по верхним направляющим на сорти-jBO4Hyro площадку (3). Здесь все шарики называются перед фотореле и белые из них, хорошо отражая свет своей поверхностью, действуют на фотоэлемент, заставляя сработать электромагнитное реле. -tB цепь   контактов   этого реле включен электромагнит (5). В момент срабатывания v ^ сюда поступает ток от батареи и за-.ч  ;Ляёт дощечку, образующую  площадку, наклониться (она укреплена на шарнире), ."•белый шарик скатывается на нижние на-равляющие. Когда же на сортировочную площадку попадет черный шарик, свет от его поверхности не отражается и реле не срабатывает. Поэтому черный  шарик скатывается на средние направляющие.

Как и первая модель, автоматический сортировщик действует непрерывно.

Черные и белые шарики, скатываясь по нижним и средним направляющим, снова попадают на лопасти вращающегося колеса и поднимаются вверх — на верхние направляющие. Для наглядности в качестве направляющих используются дюралевые или медные трубки диаметром б—8 мм. С этой же целью направляющие вокруг подъемного колеса сделаны из проволоки. Деревянные шарики диаметром 35 мм для модели вытачиваются на токарном станке.

Фотореле в этой модели такое же, как и в автоматическом счетчике. Обе модели с фотоэлементами действуют безотказно и являются прекрасными наглядными пособиями