Universum: технические науки

Рисунок 1. Блок-схема оптоэлектронного устройства, контролирующего состав объектов 
Для импульсного блока оптоэлектронного 
устройства могут использоваться следующие микро-
схемы и транзисторы:
1) микросхемы: - LM311, SN7400, SN74141, 
SN7474 и SN7490;
2) транзисторы: - 2SK58, BD333, BSX63 и U441. 
На рисунке 2 показана блок-схема импульсного 
блока. Он состоит из генератора импульсов 1, триг-
гера 2, делителя частоты 3, генератора экспоненци-
альной функции 4 и экспоненциального модулятора 5. 
Генератор импульсов построен на интегральной 
схеме, вырабатывающей прямоугольные импульсы 
нужной амплитуды и частоты n = 1000 Гц. Эти 
импульсы поступают на триггер, который дает 
симметричные противофазные импульсы, а оттуда - 
на делитель частоты. Этот триггер построен на трех 
последовательно соединенных микросхемах типа 
SN7490, каждая микросхема имеет коэффициент 
деления K = 10 и общий коэффициент деления K = 
1000. Прямоугольные импульсы падают с выхода 
делителя частоты на генератор экспоненциальной 
функции. 
1 
2 
3 
4 
5 
Рисунок 2. Структурная схема импульсного блока 
Усиленный экспоненциальный импульс посту-
пает на вход отражателя эмиттера, подключенного к 
модулятору. Таким образом, дискретные экспонен-
циальные импульсы усиливаются током в отражате-
лях эмиттера, встроенных в транзисторы, и переда-
ются на инфракрасные светодиоды СД1, СД2. Длины 
волн света инфракрасных светодиодов СД1 и СД2 
бывают двух типов: один (скажем, СД1) соответствует 
основной длине волны, а другой (СД2) соответ-
ствует измеренной длине волны. Часть потока света, 
излучаемого светодиодами, который проходит (или 
возвращается) через объект управления, улавливается 
фотоприемниками. В фотоприемниках поток света 
преобразуется в электрический сигнал и передается 
на усилители. Усиленные сигналы поступают на 
устройство сравнения и сравниваются с базовыми 
импульсами. Разница сигналов отражается на измери-
тельном приборе. 
На основе анализа научных исследований по-
строим структурную схему мехатронного устройства, 
дистанционно отслеживающего повреждения объек-
тов управления [4]. Мехатронное устройство, которое 
дистанционно контролирует повреждение проверяе-
мых объектов (воздух, продукты питания, металл и 
другие человеческие предметы), состоит из сле-
дующих блоков и элементов: блок импульсов (БИ), 
светодиоды (СД1 СД2), фотодиоды ( ФД1, ФД2), 
усилители (У1, У2) состоят из аналого-цифрового 
преобразователя (АЦП), микроконтроллеров AVR 
(MK), исполнительного механизма (ИМ) и нейтра-
лизующего устройства (НУ). Блок-схема устройства 
представлена на рисунке 3. 

---

№ 10 (91)
октябрь, 2021 г. 
95