ФОТОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

Фотомеханический способ получения телевизионного изображения с медленной разверткой - самый доступный для радиолюбителей. Суть его заключается в построчном преобразовании оптического изображения в электрический сигнал, дополненный строчными и кадровыми синхроимпульсами. Качество "картинки", полученное при этом, может быть не хуже, чем с SSTV-камеры, выполненной на видиконе. Это зависит в основном от исполнения механической части устройства, схематично изображенного на рис. 1.

Puc.1

Лист бумаги с информацией (текстом или рисунком), подлежащей передаче, или фотографию размещают на цилиндре 10, который закреплен на оси 6 с левой резьбой. Цилиндр вращают с помощью электродвигателя 9 (через пассик 11). Каретку 3 с фоточувствительным узлом перемещает по направляющей 4 безлюфтовый механизм, состоящий из поводка 8 с прикрепленной к нему резьбовой полувтулкой 7 и прижимной плоской пружины 5. Вместо пружины 5 можно использовать груз 16 (на рис. 1, в он показан штриховой линией).

Фоточувствительный узел, построчно считывающий информацию, состоит из фототранзисто-ра 1, помещенного в патрон 13, позволяющий изменять расстояние от фототранзистора до барабана, и осветительной лампы 2. Патрон снабжен миниатюрной линзой 12.

В крайнем положении каретки, соответствующем началу считывания информации, должны замыкаться контакты SF1, формирующие кадровый синхроимпульс. Строчные синхроимпульсы формируют, используя геркон SF2. Он замыкается под воздействием постоянного магнита 15, встроенного в торец цилиндра в том месте, где сходятся начало и конец листа с передаваемой информацией (фотографией). Необходимую длительность строчного синхроимпульса (5 мс) получают регулировкой зазора между магнитом и герконом. В исходное состояние, соответствующее началу считывания очередного кадра, каретку возвращают вручную, приподняв проводник 8.

Электрический сигнал, сформированный фототранзистором, поступает в электронный блок датчика, схема которого показана на рис. 2.

Puc.2

Усиленный операционным усилителем DA1 видеосигнал с выхода фоточувствительного элемента - фототранзистора VT5 подается на ограничитель амплитуды, выполненный на диодах VDI-VD3. Уровень ограничения подбирают резисторами R9, R10 при налаживании датчика. С точки соединения диодов VD2 и V03 видеосигнал приходит на электронный ключ, собранный на транзисторах VT1 и VT2. Когда пары контактов SF1 и SF2 разомкнуты, транзистор VT1 закрыт, а VT2 открыт. В этом случае видеосигнал через транзистор VT2 поступает в цепь управления частотой мультивибратора на транзисторах VT3, VT4.

При замыкании одной из пар контактов (во время формирования синхроимпульса) транзистор VT1 открывается, а VT2 закрывается - прохождение видеосигнала через VT2 заблокировано и частота генерируемого мультивибратором сигнала будет зависеть от положения движка подстроечного резистора R12. С выхода мультивибратора через активный фильтр нижних частот, собранный на операционном усилителе DА2, и регулятор уровня - переменный резистор R22 - поступает на выход датчика.

Цилиндр вытачивают из прочной пластмассы. Его диаметр вычисляют по формуле: D= 2L/2п, где L - длина резьбовой части оси за пределами цилиндра. Рекомендуемый диаметр оси - 8 мм, шаг резьбы - 1 мм. В этом случае цилиндр должен иметь диаметр 41,4 мм. Длина цилиндра с учетом места под проточку канавки для пассика должна быть 150 мм, при этом длина его рабочей части должна равняться длине резьбовой части оси.

Диаметр d рабочей поверхности шкива 14 на оси двигателя вычисляют, исходя из частоты вращения N (в мин-1) вала электродвигателя, диаметра D цилиндра (с учетом глубины канавки) и частоты вращения n (мин-1) цилиндра, по формуле: d=nD/N. Значение n берут равным 1000 мин-1, так как длительность строки SSTV сигнала равна 60 мс. Если, например, частота вращения электродвигателя 2500 мин-1, то диаметр шкива равен 16,4 мм.

Каретку изготавливают из любого материала. Ее конструкция понятна из рис.3. Ось, на которой закрепляют цилиндр, должна быть с резьбой высокого качества и минимальным биением. Ее закрепляют в шарикоподшипниках.

Puc.3

Электродвигатель асинхронный, мощностью около б Вт. Частота вращения его ротора может находиться в пределах 1500...3000 мин-'.

Остальные детали датчика могут быть выполнены произвольно, в зависимости от возможностей радиолюбителя.

Налаживание электронного блока сводится в основном к фокусировке фототранзистора и регулировке частотного модулятора. Вначале при замкнутых контактах SF1 или SF2 резистором R12 устанавливают частоту мультивибратора 1200 Гц. Периодически меняя черные и белые фрагменты изображения перед фототранзистором и последовательно регулируя резисторы R2, R9, R10, добиваются изменения частоты мультивибратора в пределах 1500...2300 Гц.

К недостатку описанного датчика можно отнести сравнительно низкую оперативность. Однако датчик можно использовать совместно с магнитофоном (в этом случае на ленту предварительно записывают изображение с датчика), и даже с компьютером.

Очень заманчиво изготовить подобный датчик с повышенной разрешающей способностью - делить кадр не на 128 строк, а на 256. При этом потребуется только увеличить время считывания изображения до 16 с. Длительность строки можно сохранить равной 60 мс, но лучше увеличить до 120 мс. Все это повлечет лишь изменение шага резьбы на оси цилиндра и частоты его вращения.

ЛИТЕРАТУРА

Балабанский П. и др. SSTV техника.- София: Техника, 1985.

(Радио 8-91)