Capteur photomécanique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Concepteur radioamateur

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La méthode photomécanique d'obtention d'une image de télévision à balayage lent est la plus abordable pour les radioamateurs. Son essence réside dans la conversion progressive d'une image optique en un signal électrique, complété par des impulsions de synchronisation horizontales et verticales.

La qualité de "l'image" obtenue dans ce cas ne peut être pire qu'à partir d'une caméra SSTV réalisée sur un vidicon. Elle dépend principalement de la conception de la partie mécanique du dispositif, schématisée sur la Fig. une.

Ris.1

Une feuille de papier avec des informations (texte ou dessin) à transmettre, ou une photographie est posée sur le cylindre 10, qui est fixé sur l'axe 6 avec un filetage à gauche. Le cylindre est entraîné en rotation par un moteur électrique 9 (par l'intermédiaire d'une courroie 11). Le chariot 3 avec l'unité photosensible est déplacé le long du guide 4 par un mécanisme sans jeu composé d'une laisse 8 avec un demi-manchon fileté 7 qui lui est attaché et d'un ressort plat de serrage 5. Au lieu du ressort 5, vous pouvez utiliser une charge 16 (sur la Fig. 1, c il est représenté par une ligne pointillée).

Une unité photosensible qui lit les informations ligne par ligne est constituée d'un phototransistor 1 placé dans une cartouche 13, qui permet de modifier la distance du phototransistor au tambour, et d'une lampe d'éclairage 2. La cartouche est équipée d'une lentille miniature 12.

Dans la position extrême du chariot, correspondant au début de la lecture des informations, les contacts SF1 doivent être fermés, formant une impulsion de synchronisation personnelle. Des impulsions de synchronisation horizontales sont formées à l'aide du commutateur Reed SF2. Il se ferme sous l'effet d'un aimant permanent 15 intégré à l'extrémité du cylindre à l'endroit où le début et la fin de la feuille d'informations transmises (photo) convergent. La durée requise de l'impulsion de synchronisation horizontale (5 ms) est obtenue en ajustant l'écart entre l'aimant et le commutateur Reed. Le chariot est remis dans son état d'origine, correspondant au début de la lecture de la trame suivante, manuellement en soulevant le conducteur 8.

Le signal électrique généré par le phototransistor entre dans l'unité électronique du capteur, dont le circuit est illustré à la Fig. 2.

Fig.2 (cliquez pour agrandir)

Amplifié par l'amplificateur opérationnel DA1, le signal vidéo de la sortie de l'élément photosensible - le phototransistor VT5 est envoyé au limiteur d'amplitude, réalisé sur des diodes VDI-VD3. Le niveau de limitation est sélectionné par les résistances R9, R10 lors du réglage du capteur. A partir du point de connexion des diodes VD2 et V03, le signal vidéo arrive sur une clé électronique montée sur les transistors VT1 et VT2. Lorsque les paires de contacts SF1 et SF2 sont ouvertes, le transistor VT1 est fermé et VT2 est ouvert. Dans ce cas, le signal vidéo à travers le transistor VT2 entre dans le circuit de commande de fréquence du multivibrateur sur les transistors VT3, VT4.

Lorsque l'une des paires de contacts est fermée (lors de la formation d'une impulsion de synchronisation), le transistor VT1 s'ouvre et VT2 se ferme - le passage du signal vidéo à travers VT2 est bloqué et la fréquence du signal généré par le multivibrateur dépendra sur la position de la résistance d'ajustement R12 moteur. De la sortie du multivibrateur à travers un filtre passe-bas actif monté sur l'amplificateur opérationnel DA2, et le contrôle de niveau - une résistance variable R22 - va à la sortie du capteur.

Le cylindre est usiné à partir de plastique durable. Son diamètre est calculé par la formule: D \u2d 2L / 8p, où L est la longueur de la partie filetée de l'axe à l'extérieur du cylindre. Le diamètre d'axe recommandé est de 1 mm, le pas de filetage est de 41,4 mm. Dans ce cas, le cylindre doit avoir un diamètre de 150 mm. La longueur du cylindre, compte tenu de l'espace pour la rainure de la courroie, doit être de XNUMX mm, tandis que la longueur de sa partie travaillante doit être égale à la longueur de la partie filetée de l'essieu.

Le diamètre d de la surface de travail de la poulie 14 sur l'axe moteur est calculé en fonction de la vitesse N (en min-1) de l'arbre moteur, du diamètre D du cylindre (compte tenu de la profondeur de la gorge) et la vitesse n (min-1) du cylindre, selon la formule : d= nD/N. La valeur de n est prise égale à 1000 min-1, puisque la durée de la ligne du signal SSTV est de 60 ms. Si, par exemple, la vitesse du moteur électrique est de 2500 min-1, alors le diamètre de la poulie est de 16,4 mm.

Le chariot est fabriqué à partir de n'importe quel matériau. Sa conception ressort clairement de la Fig.3. L'axe sur lequel le cylindre est fixé doit être d'un filetage de haute qualité et d'un faux-rond minimal. Il est fixé dans des roulements à billes.

Ris.3

Le moteur électrique est asynchrone, d'une puissance d'environ 1500 W. La fréquence de rotation de son rotor peut être de l'ordre de 3000 ... XNUMX min-'.

Les parties restantes du capteur peuvent être fabriquées arbitrairement, en fonction des capacités du radioamateur.

Le réglage de l'unité électronique se réduit principalement à la focalisation du phototransistor et au réglage du modulateur de fréquence. Tout d'abord, avec des contacts fermés SF1 ou SF2, la résistance R12 fixe la fréquence du multivibrateur à 1200 Hz. En changeant périodiquement les fragments noir et blanc de l'image devant le phototransistor et en ajustant séquentiellement les résistances R2, R9, R10, la fréquence du multivibrateur est modifiée entre 1500 ... 2300 Hz.

L'inconvénient du capteur décrit peut être attribué à l'efficacité relativement faible. Cependant, le capteur peut être utilisé conjointement avec un magnétophone (dans ce cas, l'image du capteur est préenregistrée sur la bande), et même avec un ordinateur.

Il est très tentant de fabriquer un capteur similaire avec une résolution accrue - pour diviser la trame non pas en 128 lignes, mais en 256. Dans ce cas, il suffira d'augmenter le temps de lecture de l'image à 16 s. La durée de la ligne peut être maintenue à 60 ms, mais il est préférable de l'augmenter à 120 ms. Tout cela n'entraînera qu'une modification du pas de filetage sur l'axe du cylindre et de la fréquence de sa rotation.

littérature

1. Balabansky P. et al. Technique SSTV - Sofia : Technique, 1985.

Auteur:E. Soukhoverkhov (UA3AJT), Moscou ; Publication : N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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