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Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Impulsgeber mit einer Lichtquelle und einem von der
Lichtquelle beeinflussten photoelektrischen Impulsstromerzeuger, bei dem die Spannungsversorgung von Lichtquelle und Impulsstromerzeuger vom Impulsempfangsort aus erfolgt.
Eine Anordnung dieser Art ist in der US-PS Nr. 3, 417, 390 beschrieben. Derartige optoelektronische Impulsgeber werden in der Elektrizitätszählertechnik für Fernzählaufgaben verwendet. Eine an der Läuferwelle des Elektrizitätszählers angeordnete oder in anderer Weise vom Zähler angetriebene Schlitzscheibe unterbricht in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit den von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrom, so dass impulsmässig in Abhängigkeit von der verbrauchten elektrischen Energie ein Signalstrom erzeugt wird. Bei der bekannten Anordnung sind zur Übertragung der Spannung an die Lichtquelle und an den Impulsstromerzeuger sowie zur Übermittlung der Signale an die Empfangsstelle allerdings mindestens drei Leitungen erforderlich. Dieser Leitungsaufwand ist erheblich und daher unbefriedigend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs erwähnten optoelektronischen Impulsgeber hinsichtlich seiner Schaltung so zu vereinfachen, dass mit einem Minimum an Leitungen auszukommen ist.
Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass bei Steuerung des Lichtstroms durch reflektorische Abtastung oder bei Verwendung eines an sich bekannten Schlitzkörpers mit Lumineszenzdiode und Phototransistor in den durch einen zur Aufnahme eines Steuerorgans dienenden Schlitz getrennten Körperschenkeln durch Reihenschaltung von Lumineszenzdiode und einem den Ruhestrom der Anordnung bestimmenden Widerstand ein Zweipol gebildet ist, wobei der Widerstand durch die Kollektor-Emitterstrecke des Phototransistors oder durch die eines vom Phototransistor angesteuerten Verstärkungstransistors überbrückt ist.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft, weil in der Zweipolausführung der Verdrahtungsaufwand gegenüber der bekannten Ausführung wesentlich vermindert ist. Durch die Zusammenschaltung von Lumineszenzdiode und Phototransistor unter Einbeziehung des Ruhestromwiderstandes tritt eine lichtelektrische Rückkoppelung ein, die einen Kippeffekt bewirkt und damit zur Versteilerung der Impulsflanken beiträgt. Wegen der Spannungsversorgung vom Empfangsort aus kann der optoelektronische Impulsgeber auch für Geräte eingesetzt werden, die nicht über eine Spannungsversorgung verfügen.
An Hand der Zeichnungen sei die Erfindung näher erläutert. In Fig. l ist das Prinzipschaltbild eines als Zweipol ausgeführten optoelektronischen Impulsgebers dargestellt. Fig. 2, 3 und 4 zeigen Schaltungsmöglichkeiten mit einem Verstärkungstransistor. In Fig. 5 ist eine Schaltung für Wechselspannungsversorgung wiedergegeben.
Der optoelektronische Impulsgeber nach Fig. 1 besteht aus einem Schlitzkörper --SK-- mit einem Schlitz --S--, in dem ein nur angedeutetes Steuerorgan --St-- eintaucht. Im Schlitzkörper ist auf der einen Seite des Schlitzes eine Lumineszenzdiode --LD-- angeordnet, während sich auf der andern Seite des Schlitzes ein Phototransistor --FT-- befindet. Mit Hilfe des Steuerorgans wird der von der Lumineszenzdiode ausgehende, vom Phototransistor aufgenommene Lichtstrom impulsmässig unterbrochen. Das Steuerorgan kann als rotierende Schlitzscheibe ausgebildet sein. Der Impulsgeber ist dadurch als Zweipol ausgebildet, dass Lumineszenzdiode --LD-- und Phototransistor --FT-- zusammengeschaltet sind.
Die Kollektor-Emitterstrecke des Phototransistors liegt dabei in Reihe mit der Lumineszenzdiode, wobei parallel zum Phototransistor ein Ruhestromwiderstand --RR-- eingeschaltet ist. In Reihe mit Lumineszenzdiode --LD-- und der Parallelschaltung von Phototransistor --FT-- und Ruhestromwiderstand --RR-- liegt ein den Impulsstrom begrenzender Widerstand-Rp-. An Anschlüssen-K-- liegt eine Gleichspannung --U--, die über nicht dargestellte Fernleitungen am Impulsempfangsort eingespeist ist.
Bei voll eingetauchtem Steuerorgan --St-- ist der von der Lumineszenzdiode--LD--ausgehende Lichtstrom zum Phototransistor hin unterbrochen. Der im Stromkreis fliessende Strom IF ist bestimmt durch die Reihenschaltung der Widerstände-Rn und Rp--. Wegen der fehlenden Belichtung ist der Phototransi- stor --FT-- gesperrt, d.h. über seine Kollektor-Emitterstrecke fliesst kein Strom. Der Widerstand --RR-ist verhältnismässig gross, so dass er im wesentlichen die Höhe des fliessenden Ruhestroms bestimmt. Bei Freigabe des Lichtstroms zum Phototransistor hin wird die Kollektor-Emitterstrecke durchlässig, d. h., es fliesst über den Phototransistor ein Strom In, der den Widerstand-RR--grösstenteils kurzschliesst.
Dadurch steigt der Strom IF und es tritt wegen der verstärkten Lichtabgabe der Lumineszenzdiode eine Steigerung des Stroms IC ein, so dass durch diese lichtelektrische Rückkopplung ein steiler Anstieg der Flanke des Stromimpulses erreicht wird. Die Grösse des Impulsstroms ist abhängig von dem Übertragungs-
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faktor zwischen Lumineszenzdiode und Phototransistor und letzten Endes begrenzt durch den Wider- stand-Rp--.
Eine Verstärkung des Impulsstroms wird durch eine Anordnung gemäss Fig. 2 erreicht, bei der der durch die Kollektor-Emitterstrecke des Phototransistors-FT-- fliessende Strom IC zur Ansteuerung eines Verstärkungstransistors --VT-- dient. Lumineszenzdiode und Phototransistor sind hiebei ebenso zusammengeschaltet wie bei der Anordnung nach Fig. 1. Der Phototransistor liegt mit seinem Ausgang an der Basis des Verstärkungstransistors --VT--, die auch über einen Basiswiderstand-Rss-mit dem Emitter dieses Transistors verbunden ist. Der Ruhestromwiderstand-RR--ist parallel zur Kollek- tor- Emitterstrecke des Verstärkungstransistors geschaltet.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 sind Lumineszenzdiode-LD-und Phototransistor-FT-mit gleichsinniger Durchlassrichtung parallel geschaltet, wobei auch hier der über den Phototransistor fliessende Strom zur Ansteuerung eines Verstärkungstransistors --VT-- dient. Der Ruhestromwiderstand liegt in Reihe mit der Lumineszenzdiode parallel zur Emitter-Kollektorstrecke des Verstärkungstransistors.
Die Schaltung nach Fig. 4 unterscheidet sich von der nach Fig. 3 im wesentlichen nur dadurch, dass an Stelle eines NPN- ein PNP-Transistor als Verstärkungstransistor verwendet ist.
Zur Versorgung des zweipoligen optoelektronischen Impulsgebers kann auch Wechselspannung verwendet werden. Hiezu ist lediglich die Vorschaltung eines Gleichrichters --GR-- erforderlich, der mit seiner Gleichstromseite über den Widerstand --Rp-- an den Impulsgeber --01-- nach einer der Schaltungen gemäss Fig. 1 bis 4 in der in Fig. 5 dargestellten Weise angeschlossen wird.