DD236807A1 - Anordnung zur impulsgewinnung bei der drehzahlmessung mit optpelektronischen mitteln - Google Patents

Abstract

Anordnung zur Impulsgewinnung bei der Drehzahlmessung mit optoelektronischen Mitteln, wenn oertlich begrenzte Helligkeitsunterschiede sowie oertlich unterschiedliche Reflexionsgrade signalisiert werden sollen. Ziel der Erfindung ist eine Anordnung, die in ihrer Empfindlichkeit und Arbeitssicherheit weitestgehend vom Umgebungslicht unabhaengig ist. Erfindungsgemaess besteht die Anordnung aus zwei Strahlungsempfaengern mit zwei komplimentaeren Transistoren in Strombrueckenschaltung.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Die Anordnung hat die Aufgabe, örtliche Helligkeitsunterschiede wie sie z. B. bei der Messung von Drehzahlen nach dem Reflexschrankeprinzip auftreten, in elektrische Impulse umzuwandeln. Sie ist so realisiert, daß Schwankungen des Umgebungsund des ausgesandten Meßlichtes im wesentlichen unwirksam sind, sowie daß unabhängig vom Umgebungslicht eine hohe Empfindlichkeit gewährleistet ist.

Anwendungsgebiete der Anordnung

Diese Anordnung kann überall dort eingesetzt werden, wo örtlich begrenzte Helligkeitsunterschiede sowie örtlich unterschiedliche Reflexionsgrade signalisiert werden sollen. Dies wäre zum Beispiel vorzugsweise die Drehzahlmessung mittels Reflexlichtschranke. Ein weiterer Einsatz wäre denkbar als Streifencodeleser sowie im Direktlichtverfahren als u mgebu η gsl ichtun abhang ige Strahl sch ranke.

Charakteristik bekannter Lösungen

Es sind Anordnungen bekannt, bei denen Strahlungsempfänger in Reihe mit einem Widerstand als Spannungsteiler eingesetzt werden, bzw. der Strahlungsempfänger direkt in Verbindung mit Operationsverstärkern zur Anwendung kommt. Eine weitere Möglichkeit ist dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom Umgebungslicht die Meßlichtquelle geregelt wird und damit versucht wird, den Arbeitspunkt des Strahlungsempfängers zu stabilisieren.

Weiterhin sind Lösungen bekannt, welche darauf abzielen die zeitliche Änderung der Reflexionsstrahlung zur Messung zu nutzen. Eine weitere Lösung besteht darin, daß 2 Strahlungsempfänger direkt in einer Halbbrücke angeordnet sind. Der Nachteil der bekannten Lösungen besteht darin, daß es bei größeren Intensitäten des Umgebungslichtes zur Verschiebung des Arbeitspunktes des Strahlungsempfängers bzw. bei wechselndem Umgebungslicht bis zu FehIreaktionen kommen kann. Die bekannten Lösungen mit Regelcharakteristik sind nicht in der Lage, auf quasistatische Veränderungen, wie sie bei langsamen Bewegungen vorkommen, sicher zu reagieren, da eine charakteristische untere Grenzfrequenz größer Null existiert. Die direkte Anordnung zweier Strahlungsempfänger in einer Halbbrücke hat den Nachteil, daß es bei geringen Strahlungsintensitäten zu relativ großen Totzeiten kommt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die den bekannten Lösungen anhaftenden Mängel weitestgehend zu beseitigen. Das heißt, die Anordnungsoll in ihrer Empfindlichkeit und Arbeitssicherheit weitestgehend vom Umgebungslicht unabhängig sein. Sie soll auf örtliche Unterschiede in der Strahlungsintensität sicher reagieren. Ihre untere Grenzfrequenz soll 0 Hz betragen und die obere Grenzfrequenz soll nahe den dynamischen Kennwerten der Strahlungsempfänger liegen.

Wesen der Erfindung

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß 2 Strahlungsempfänger mit 2 komplementären Transistoren in einer Strombrückenschaltung angeordnet werden (Bild 1).

Wirktauf beide Strahlungsempfänger Strahlung gleicher Intensität, so sind im Idealfall beide Transistoren gleich durchgesteuert,

d. h. die Ausgangsspannung wäre gleich der halben Betriebsspannung. Im Realfall (Bauelementetoleranzen) nimmt die Schaltung aber eine Vorzugsstellung (U_A +U_B bzw. Ua -Ub) ein. Durch eine höhere Strahlungsintensität auf den Strahlungsempfänger des im Ruhestand weniger durchgesteuerten Transistors kommt es auf Grund der großen Empfindlichkeit der Anordnung der Spannungsänderung am Ausgang A, welches leicht weiterverarbeitet werden kann.

Möchte man die Richtung reflektierter Strahlung auswerten, kann man mehrere dieser Anordnungen in entsprechender Weise anwenden. Wird die untere Grenzfrequenz von 0 Hz dieser Anordnung nicht benötigt, kann man die Signale auch kapazitiv bzw. induktiv auskoppeln.

-2- /OO ö I

Ausführungsbeispiel

Ais Strahlungsempfänger (StE) dienen 2 vorzugsweise gleiche Fototransistoren, welche direkt den Basisstrom von zwei komplementären bipolaren Transistoren (günstig gleiches Kennlinienverhalten) mit bestimmten (Bild 1). Die Widerstände R_B sind als Schutzwiderstände (Strombegrenzung) vorgesehen. Die Widerstände R_A dienen zur Erzeugung eines Ruhestromes (Lichtintensität gleich Null) und verbessern das dynamische Verhalten der Anordnung. Eine mögliche Variante der räumlichen Anordnung der Strahlungsquelle und -empfänger zur Registrierung von Reflexsignalen zeigt Bild 2.

Claims (3)

1. -1- 756 81

   Erfindungsanspruch:

   1. Eine Anordnung dadurch gekennzeichnet, daß zwei Strahlungsempfänger mit 2 komplementären bipolaren Transistoren zu einer Strombrücke verschalten sind und mindestens ein Teil der Ströme der Strahlungsempfänger die Basisströme der Transistoren bestimmt.
2. 2. Eine Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise zwei der in 1. genannten Anordnungen funktionell so zusammenarbeiten, daß zusätzliche Informationen (z. B. Richtung) gewonnen werden können.
3. 3. Eine Anordnung nach 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal gleichspannungsfrei ausgekoppelt wird (kapazitiv, induktiv).