CH691991A5 - Cellule photoélectrique à traitement différentiel verrouillable. - Google Patents

Description

  



  La présente invention concerne une cellule photoélectrique à effacement d'arrière-plan, utilisant deux éléments optorécepteurs distincts ou combinés dans un organe optorécepteur unique, ces éléments délivrant des courants qui varient différemment en fonction de la distance d'un objet ou d'une cible situé sur le trajet du faisceau optique reçu par les éléments et un circuit électronique de traitement différentiel de ces courants. 



  De telles cellules, utilisant par exemple un organe optorécepteur dit PSD (position sensitive device) sont bien connues. Elles permettent d'exploiter le fait que pour une distance de l'objet supérieure à une distance nominale dite portée de détection le premier courant - délivré par le premier élément - est supérieur au deuxième courant - délivré par le deuxième élément -, tandis que c'est l'inverse pour une distance inférieure à la portée. Cette exploitation a lieu à l'aide d'un circuit électronique transformant les courants en signaux de tension respectifs et comparant les signaux de tension dans un comparateur principal. Ce dernier délivre un signal de sortie significatif de l'état marche ou arrêt de la cellule, par lequel celle-ci traduit la position de l'objet au-delà ou en-deçà de la portée. 



  Toutefois on constate que, si l'objet est à distance infinie ou très grande, les tensions représentatives des deux courants sont pratiquement nulles, de sorte que la sortie du comparateur est instable en ambiance parasitée. 



  L'invention a pour but de rendre la cellule insensible aux parasites affectant le circuit de réception lorsque l'objet à détecter est absent ou situé à une distance supérieure à la portée de détection. 



  Selon l'invention, il est prévu un comparateur de verrouillage comparant le premier signal de tension à une consigne de tension pour engendrer en sortie un signal qui maintient le signal de commutation dans son état inactif, correspondant à l'état arrêt de la cellule, tant que le premier signal est inférieur à la consigne. De préférence, ce maintien est assuré par le verrouillage de l'entrée du comparateur principal à laquelle est appliqué le premier signal de tension. 



  La description qui suit d'un exemple de réalisation, en regard des dessins annexés, permettra de bien comprendre les caractéristiques de l'invention et les résultats qu'elle entraîne. 
 
   La fig. 1 représente schématiquement le principe de fonctionnement d'une cellule photoélectrique à effacement d'arrière-plan. 
   La fig. 2 est le schéma d'une partie du circuit électronique de réception dans la cellule de la fig. 1. 
 



  La cellule photoélectrique 10 à effacement d'arrière-plan illustrée sur la fig. 1 comprend une partie émettrice 11 et une partie réceptrice 12. La partie émettrice présente un circuit électronique émetteur d'impulsions non représenté et un organe optoémetteur 13 qui émet un faisceau optique puisé 14. Un objet ou cible B renvoie une partie du faisceau sous forme de faisceau réfléchi 15 vers un dispositif optorécepteur 16 de la partie réceptrice 12. Le dispositif 16 est un composant du type PSD et comprend par exemple deux diodes D1, D2 (voir fig. 2) décalées de façon que les courants pulsés respectifs délivrés par les diodes varient de manière différente en fonction de la distance d de l'objet B. Si D est la portée de détection de la cellule, on a pour d = D : I1 = 12, pour d > D : I1 > I2 et pour d < D : I1 < I2.

   Les courants I1 et I2 sont traités de manière différentielle par un circuit électronique 17 de la partie réceptrice 12 qui délivre le signal de commutation S de la cellule, correspondant par exemple à son état arrêt (OFF) pour d > D et à son état marche (ON) pour d < D. 



  Comme on le voit fig. 2, les courants I1 et I2 délivrés par D1 et D2 sont acheminés aux entrées inverseuses 20-1, 20-2 d'amplificateurs opérationnels respectifs A1 et A2 qui délivrent à leurs sorties 21-1, 21-2 des signaux de tension V1, V2. Les signaux V1 et V2 sont appliqués via une résistance R1 et une résistance de réglage R2 aux entrées d'un comparateur COMP1 dont la sortie délivre le signal S fonction de la comparaison de V1 et V2 et dont l'état 0 ou 1 indique que la distance de l'objet est supérieure ou inférieure à D.

   Le signal V1 est d'autre part appliqué à une entrée d'un comparateur COMP2 pour être comparé à une consigne de tension Vc qui correspond à une distance de garde D min  supérieure à D; la sortie du comparateur COMP2 est connectée à l'entrée du comparateur COMP1 à laquelle est appliquée V1, de sorte que le passage de cette sortie à l'état bas, par exemple 0 V, force l'entrée inverseuse du comparateur COMP1 dont la sortie est alors insensibilisée aux parasites. 



  Le fonctionnement de la cellule décrite est le suivant. Lorsque l'objet se trouve à une distance supérieure à D min , par exemple à très grande distance, les signaux de tension V1 et V2 sont faibles ou très faibles et proches. Comme V1 < Vc, la sortie du comparateur COMP2 est à 0 V; l'entrée inverseuse du comparateur COMP1 est donc contrainte de rester à 0 V et sa sortie est stabilisée à l'état arrêt. Lorsque l'objet s'approche à une distance inférieure à D min , la sortie du comparateur COMP2 passe à l'état haut et la sortie du comparateur COMP1 est alors significative de la différence entre V1 et V2: pour D min  > d > D, le signal S est haut (état arrêt), tandis que pour d < D, il est bas (état marche). Les parasites apparaissant quand d < D ne perturbent pas le signal S du fait du bon rapport signal/bruit alors réalisé.

Claims (3)

1. Cellule photoélectrique à effacement d'arrière-plan, comprenant deux éléments détecteurs délivrant chacun un courant fonction de la distance d'un objet, le courant (I1) délivré par le premier élément étant supérieur, respectivement inférieur, à celui (I2) du deuxième élément quand la distance (d) de l'objet est supérieure, respectivement inférieure, à une distance (D) dite portée de détection et un circuit de traitement qui élabore un premier signal de tension (V1) et un deuxième signal de tension (V2) correspondant aux courants respectifs et comporte un comparateur principal (COMP1) comparant les signaux de tension pour délivrer un signal de commutation (S), caractérisée par le fait qu'il est prévu un comparateur de verrouillage (COMP2) qui compare le premier signal de tension (V1) à une consigne de tension (Vc)

pour engendrer à sa sortie un signal (V0) qui maintient le signal de commutation (S) dans son état inactif tant que le premier signal est inférieur à la consigne, la consigne de tension (Vc) correspondant à une distance de détection (D min ) supérieure à la portée (D).

2. Cellule photoélectrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la sortie du comparateur de verrouillage (COMP2) est appliquée à l'entrée du comparateur principal (COMP1) qui reçoit le premier signal de tension.

3. Cellule photoélectrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la sortie du comparateur de verrouillage (COMP2) est reliée à l'entrée inverseuse du comparateur principal (COMP1).