CS242901B1

CS242901B1 - Sensing device with a set of integrated optoelectronic elements

Info

Publication number: CS242901B1
Application number: CS833259A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Fober; Zdenek Stuchlik
Original assignee: Jaroslav Fober; Zdenek Stuchlik
Priority date: 1983-05-10
Filing date: 1983-05-10
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS325983A1

Abstract

Jedná se o animečítseřízení se soubore· integrovaných optoelektronických prvků, zesilovačem a nastavitelnou citlivostí a indikátorem činnosti, zejména pro snímání otáček kotouče (1) elektroměru. Podstatou zařízení jsou snímací prvky (9) a vysílací optoelektronická prvky (o)(umístěná v otvorech pouzdra (2), přičemž jednotlivé snímací prvky (9) jsou zapojeny v sérii se Zenerovou diodou (8), takže tvoří děliče napětí, které jsou navzájem zapojeny paralelně. Výstupy z jednotlivých děličů jsou vyvedeny přes oddělovací kondensátory (10) na vstupy sesilovače (11).This is a reading device with a set of integrated optoelectronic elements, an amplifier and adjustable sensitivity and an activity indicator, especially for sensing the speed of the disk (1) of the electricity meter. The essence of the device is the sensing elements (9) and the transmitting optoelectronic elements (o)(located in the holes of the housing (2), with the individual sensing elements (9) being connected in series with the Zener diode (8), so that they form voltage dividers, which are connected in parallel with each other. The outputs from the individual dividers are led through the decoupling capacitors (10) to the inputs of the amplifier (11).

Description

(54) 'Snímací zařízení se souborem integrovaných optoelektronických prvků(54) Sensing device with a set of integrated optoelectronic elements

Jedná se o animečí_t seřízení se soubore· integrovaných optoelektronických prvků, zesilovačem a nastavitelnou citlivostí a indikátorem činnosti, zejména pro snímání otáček kotouče (1) elektroměru. Podstatou zařízení jsou snímací prvky (9) a vysílací optoelektronická prvky (o)(umístěná v otvorech pouzdra (2), přičemž jednotlivé snímací prvky (9) jsou zapojeny v sérii se Zenerovou diodou (8), takže tvoří děliče napětí, které jsou navzájem zapojeny paralelně. Výstupy z jednotlivých děličů jsou vyvedeny přes oddělovací kondensátory (10) na vstupy sesilovače (11).This is an adjustment to _t animečí files · integrated optoelectronic components, and adjustable sensitivity amplifier and an indicator of activity, in particular for sensing the speed of the wheel (1) meter. The essence of the device is sensing elements (9) and transmitting optoelectronic elements (o) (located in the openings of the housing (2), the individual sensing elements (9) being connected in series with the Zener diode (8) so as to form voltage dividers which The outputs of the individual dividers are led through separating capacitors (10) to the amplifier inputs (11).

Vynález řeší universální snímací zařízení se souborem integrovaných optoelektronických prvků a zesilovačem s indikátorem činnosti.The invention solves a universal scanning device with a set of integrated optoelectronic elements and an amplifier with an activity indicator.

V elektrotechnickém průmylu i v jiných oblastech národního hospodářství jsou používány optoelektronická snímače pro sledování otáček, např. kotouče elektroměru, registrace množství operací ve výrobé, nebo po,čtu vyrobených výrobků, sledování hustoty provozu na silnicích,* zjištování reflexibility povrchu různých materiálů.Optoelectronic speed sensors are used in the electrical industry and in other areas of the national economy, for example, meter discs, registration of a number of operations in production or after, number of products produced, traffic density monitoring on the road, * determination of surface reflectivity of various materials.

Tyto systémy sestávají ze dvou základních prvků - a to zdroje elektromagnetického záření a snímacího prvku, jenž převádí přijímané elektromagnetické záření na elektrické signály, Přijímaná elektromagnetická záření může být primární, takže ze zdroje vstupuje přímo do snímacího prvku, nebo sekundární, což znamená, že vstupuje do snímacího prvku po odrazu od sledovaného předmětu.These systems consist of two basic elements - the source of the electromagnetic radiation and the sensing element, which converts the received electromagnetic radiation into electrical signals. The received electromagnetic radiation can be primary, so that the source enters directly into the sensing element or secondary, which means into the sensing element after reflection from the object to be monitored.

V některých případech snímače obsahují optické elementy. U většiny známých snímačů je podstatnou nevýhodou nutnost velmi přesná fixace polohy snímače vzhledem ke sledovanému objektu; příkladem takového zařízení je doposud používaný snímač otáček kotouče elektroměru.In some cases, the sensors comprise optical elements. For most known sensors, a significant disadvantage is the need for very precise fixation of the sensor position relative to the object being monitored; an example of such a device is the meter speed meter used up to now.

Uvedená nevýhody odstraňuje univerzální snímací zařízení se souborem integrovaných optoelektronických prvků, zesilovačem a indikátorem činnosti podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vysílací prvky jsou umístěny v otvorech pouzdra po stranách snímacích prvků, přičemž jednotlivá snímací prkvy jso^i zapojeny v sérii se Zenerovou diodou, takže tvoří děliče napětí, které jsou navzájem zapojeny paralelně, přičemž z jednotlivých děličů jsou vyvedeny přes oddšlovací kondenzátory na zesilovač s nastavitelnou citlivostí a vybaveného indikátorem funkce.These disadvantages are overcome by a versatile sensing device with a set of integrated optoelectronic elements, an amplifier and an activity indicator according to the invention, characterized in that the transmitting elements are located in the housing openings at the sides of the sensing elements, the individual sensing boards being connected in series with the Zener diodes, so that they form voltage dividers which are connected in parallel with each other and are led out of the individual dividers via diverting capacitors to an adjustable sensitivity amplifier equipped with a function indicator.

Vyšší účinek vynálezu spočívá ve snadné montáži zařízení např. na elektroměr, kde odpadá zařízení potřebné pro přesnou fixaci snímače a zvýšení spolehlivosti celého zařízeníHigher effect of the invention lies in the easy installation of the device eg on an electricity meter, where the device necessary for precise sensor fixation and increase of the reliability of the whole device is eliminated

Na přiloženém výkresu, je na obr. 1 znázorněn čelní pohled, na obr. 2 je boční pohled a na obr. 3 je elektrická schéma.In the attached drawing, Fig. 1 is a front view, Fig. 2 is a side view, and Fig. 3 is an electrical diagram.

Snímací zařízení sestává z pouzdra 3 a krytu elektroniky í, umístěného na průzoru elektroměru £, za nímž je otáčející se kotouč J, s barevným znakem 1. Otvory na pouzdru 3 označená tečkou jsou určeny pro osazení snímacími prvky 2, otvory označená křížkem jsou určeny pro uložení vysílacích prvků Snímací prvky 2 jsou v počtu a umístěny nad sebou, zatímco symetricky k těmto snímacím prvkům 3 je přiřazeno a zdrojů elektromagnetického záře' ní.The sensor device consists of a housing 3 and an electronics cover 1, which is located on the electricity meter window 6, behind which a rotating disc J, with a color mark 1. The openings on the housing 3 marked with a dot are intended for mounting with sensing elements 2; The transmission elements 2 are in number and placed one above the other, while symmetrically assigned to these sensor elements 3 and to the sources of electromagnetic radiation.

Ve znázorněném případě je a - 3, g = 4. Na obr. 2 je znázornšn boční pohled na snímací zařízení umístěné na průzoru elektroměru £, přičemž šipkami směřujícími doleva je znázorněn primární tok elektromagnetického záření z vysílacích prvků & a šipkou směřující doprava je znázorněn sekundární tok elektromagnetického záření, tj. tok odražený od obvodového pláště kotouče 1 s barevným znakem 2 a směřující zpět přes průzor elektroměru £ ke snímacímu zařízení.In the example shown, α-3, g = 4. Fig. 2 shows a side view of the sensing device located on the electricity meter window 6, with the arrows pointing to the left showing the primary electromagnetic radiation flow from the emitters and the arrows pointing to the right showing the secondary the flux of electromagnetic radiation, i.e. the flux reflected from the peripheral envelope of the disc 1 with the color mark 2 and directed back through the electrometer window 6 to the sensing device.

Na obr. 3 je schéma elektrického zapojení, obsahující vysílací prvky £, stabilizátor proudu X, Zenervy diody g, snímací prvky 2 oddšlovací kondenzátory 10. zesilovač 11. svítící diodu 12, a potenoiometr H·Fig. 3 is a wiring diagram comprising transmitter elements 8, current stabilizer X, Zenerve diodes g, sensing elements 2 diode capacitors 10, amplifier 11, light emitting diode 12, and a potenoiometer 11;

Tok elektromagnetického záření, vycházejícího z g z :rojů umístěných v otvorech pouzdra 2, označených křížkem na obr. 1, kde g = 4, proniká průzorem elektroměru a dopadá zčásti na obvodovou plochu otáčejícího se kotouče 1 s barevným znakem 2, jak je znázorněno na obr·. 2 šipkami směřujícími vlevo.The flux of electromagnetic radiation emanating from the swarms located in the openings of the housing 2, indicated by the cross in Fig. 1, where g = 4, penetrates the meter's viewing window and partially falls on the peripheral surface of the rotating disc 1 with color mark 2 as shown in Fig. . 2 arrows pointing left.

Část záření odraženého od obvodové plochy kotouče χ, tzv. sekundární elektromagnetický tok, označený na obr. 2 šipkou směřující doprava, proniká zpět průzorem elektroměru £ a dopadá na snímací prvky v počtu a ³ 3> označené na obr. 1 tečkou.Part of the radiation reflected from the circumferential surface of the roller χ called. Secondary electromagnetic flux, indicated on FIG. 2, an arrow pointing to the right, the meter visor penetrates back £ and reaches the sensor elements ³ and the number 3> indicated in Fig. 1 dot.

Každý ze snímacích prvků 2 j® spojen v sérii se Zenerovou diodou £. Sdružené snímací prvky £ a Zenerovy diody S tedy tvoři a děličů napětí. Změna reflexibility povrchu, v našem případě barevný znak i na obvodové ploše otáčejícího se kotouče 1, vyvolá změnu napětí na děliči, popřip. současně na libovolném počtu těchto děličů, přičemž synchronizace těchto změn u více děličů je dána umístěním snímacích prvků £ v řadě nad sebou, jak je zřej mé z obr. 1, přičemž Zenerovy diody £ zabezpečují stabilizaci pracovního bodu jednotlivých snímacích prvků 2 a tím nezávislost na vnějším rušivém elektromagnetickém záření.Each of the sensing elements 2 is connected in series with a Zener diode 6. The associated sensor elements 6 and the Zener diode S thus form and voltage dividers. The change of the surface reflexivity, in our case the color mark even on the peripheral surface of the rotating disc 1, causes a change in the voltage on the divider or clip. at the same time on any number of these dividers, the synchronization of these changes in multiple dividers is given by placing the sensing elements 6 in a row one above the other, as shown in Fig. 1, wherein the Zener diodes 6 stabilize the operating point of the individual sensing elements 2. external disturbing electromagnetic radiation.

Změny napětí na děličích jsou vedeny oddělovacími kondenzátory J_2. na vstupy zesilovače JJ. s možností nastavení citlivosti potenciometrem jj. Na výstup je možno připojit čítač s displejem, popř. jiný optický či akustický indikátor. Kontrola činnosti je ve znázorněném případě zabezpečena svíticí diodou 12.Voltage variations at the dividers are driven by decoupling capacitors 12. to the inputs of amplifier JJ. with the possibility to set the sensitivity by means of the potentiometer jj. A counter with a display can be connected to the output. other optical or acoustic indicator. In the illustrated case, operation is controlled by a LED 12.

Vysílací prvky £ je možno zapojit v libovolné kombinaci, tj. paralelně, sériově i sérioparalelně. V našem případě je použito sérioparalelního zapojení vysílacích prvků £ se stabilizárorem proudu J.The transmitter elements 8 can be connected in any combination, ie in parallel, in series and in parallel. In our case, a series-parallel connection of the transmitter elements 6 with the current stabilizer J is used.

Předmět vynálezu má největší uplatnění jako součást zařízení pro sledování odběru elektřiny u odběratelů, tj. u podniků, závodů a institucí, kde je odběr elektrické energie měřen pomocí elektroměru s otáčejícím se kotoučem.The present invention has the greatest application as part of a power consumption monitoring device at consumers, i.e., businesses, plants and institutions, where the power consumption is measured using a rotating disk meter.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Sensing device with a set of integrated optoelectronic elements, an amplifier and an activity indicator, comprising a housing with holes for mounting transmitter and sensor elements, an amplifier and auxiliary electronic elements, characterized in that the sensing elements (9) are located in the holes of the housing (2) in a row one above the other and the transducer elements (6) are located in the openings of the housing at the sides of the transducer elements, the individual transducer elements (9) being connected in series with the Zener diode (8) so that they form voltage dividers connected in parallel with each other from individual dividers they are led through separation capacitors (10) to inputs of amplifier (11).