DE2152402A1

DE2152402A1 - PHOTOELECTRIC BARRIER

Info

Publication number: DE2152402A1
Application number: DE19712152402
Authority: DE
Inventors: Roland Kugler; Harald Stahl
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1971-10-21
Filing date: 1971-10-21
Publication date: 1973-04-26

Description

Li ciit sciranke Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtschranke mit einem Lichtimpulse periodisch ausstrahlenden Sender. Als Sender können Lumineszenzioden verwendet werden, die bei Beaufschlagung mit Spannung sichtbares oder unsichtbares Licht aussenden. Li ciit sciranke The invention relates to a light barrier with a transmitter that periodically emits light pulses. Luminescent diodes can be used as transmitters are used that are visible or invisible when voltage is applied Emit light.

Lichtschranken, die mit Wechsellicht arbeiten, haben gegensilber Lichtschranken, die mit Gleichlicht arbeiten, den Vorteil, daß bei ufall des Sen<Iers durch außerhalb der Lichtschranke liegende lichtquellen keine Schaltmaßnahmen eingeleitet werden kijnen, Sie lassen sich daher als Unfallschutz in Arbeitsmaschinen verwenden, die bei Ausfall der Lichtschranke nicht in Gang gesetzt werden diirfen.Light barriers that work with alternating light have opposite silver light barriers, who work with constant light have the advantage that if the sensor happens to be outside light sources lying next to the light barrier, no switching measures are initiated They can therefore be used as accident protection in work machines that may not be started if the light barrier fails.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtschranke der eingangs erwähnten Art mit besonders geringem schaltungs technischem Aufwand zu entwickeln.The invention is based on the object of providing a light barrier of the initially mentioned to develop mentioned type with particularly little circuit-technical effort.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einem Empfänger eine Gleichrichteranordnung nachgeschaltet ist, deren Ausgang an einen Kondensator angeschlossen ist.The object is achieved according to the invention in that a receiver a rectifier arrangement is connected downstream, the output of which is connected to a capacitor connected.

Die erfindungsgemäße Anordnung gibt t)ei nicht unterbrochenem Übertragungsweg zwischen Sender und Empfänger ein Gleichspannungssignal ab, das zur Betätigung eines Relais benutzt werden kann, An die erfindungsgemäße Anordnung könnten daher die von mit Gleichlicht arbeitenden Lichtschranken her bekannten, einfachen Schalterelemente angeschlossen werden. Ausfiihriings beispiele der Erfindung werden im folgenden an hand einer Zeichnung naher erläutert.The arrangement according to the invention gives t) an uninterrupted transmission path between the transmitter and receiver from a DC voltage signal that is used to operate a Relay can be used, the arrangement according to the invention could therefore known from light barriers working with constant light, simple Switch elements are connected. Ausfiihriings are examples of the invention explained in more detail below on the basis of a drawing.

Es zeigen: Fig. 1 eine Lichtschranke, die als Gleichrichteranordnung nur eine Diode enthält, Fig. 2 eine Lichtschranke, die gegen Schwankungen der Re-Beleuchtung in der Umgebung besonders unempfindlich ist.The figures show: FIG. 1 a light barrier which is used as a rectifier arrangement contains only one diode, Fig. 2 a light barrier that protects against fluctuations in the re-illumination is particularly insensitive in the environment.

In einer Lichtschranke speist ein Taktgeber 1 eine Lumineszenzdiode 2. Die von der Diode 2 ausgesandten Lichtimpulse gelangen zu einer Photodiode 3, wenn die ÜbertragIlngs strecke zwischen den Elementen 2 und 3 nicht durch einen Gegenstand unterbrochen wird.A clock generator 1 feeds a light emitting diode in a light barrier 2. The light pulses emitted by diode 2 reach a photodiode 3, if the transmission path between elements 2 and 3 does not go through a Object is interrupted.

Die Photodiode 3 ist mit einem Verstärker 4 verbunden, der eine Diode 5 speist, die bei niedrigen Ausgangsspannungen am Verstärker 4 in Sperrichtung gepolt ist. An die Kathode der Diode 5 ist ein Kondensator 6 angeschlossen. Parallel zum Kondensator 6 ist die Wicklung eines Gleichspannungsrelais 7 geschaltet.The photodiode 3 is connected to an amplifier 4, which is a diode 5 feeds, which is polarized in the reverse direction at low output voltages at the amplifier 4 is. A capacitor 6 is connected to the cathode of the diode 5. Parallel to Capacitor 6 is connected to the winding of a DC voltage relay 7.

Wenn sich in der Übertragungsstrecke zwischen den Elementen 2 und 3 ein Gegenstand befindet, gibt die Diode 3, je nach den Beleuchtungsverhältnissen in der Umgebung, eine niedrige Spannung ab, die nach Verstärkung an der Diode 5 ansteht.If in the transmission path between elements 2 and 3 an object is located, the diode 3 gives, depending on the lighting conditions in the vicinity, a low voltage, which after amplification at the diode 5 pending.

Falls die Spannung größer als die Schleusenspannung der Diode 5 ist, wird der Kondensator 6 auf diese Spannung aufgeladen. Diese Spannung ist jedoch zu klein, nm das Relais 7 zu betätigen.If the voltage is greater than the gate voltage of diode 5, the capacitor 6 is charged to this voltage. That tension is however too small to operate relay 7.

Bei freier Übertragungsstrecke zwischen den Elementen 2 ud 3 gibt die Diode 3 Impulse an den Eingang des Verstärkers 4.If the transmission path between elements 2 and 3 is free the diode 3 pulses to the input of amplifier 4.

Der Vertsärker 4 lädt den Kondensator 6 iiber die Diode 5 periodisch auf die Amplitude der vom Verstärker 4 abgegebenen Impulse auf. Am Kondensator 6 stellt sich eine fiir die Retätigung des Relais 7 genügend große Spannung ein.The amplifier 4 charges the capacitor 6 via the diode 5 periodically on the amplitude of the pulses emitted by the amplifier 4. At the capacitor 6 a voltage that is sufficiently high for the relay 7 to be reset is established.

Die Lumineszenzdiode 2 kann mit Impulse großer Amplitude und Periode beaufschlagt werden. Diese Betriebsweise hält die zulässige Erwärmung der Lumineszenzdieode 2 in Grenzen, während zugleich am Kondensator 6 eine hohe Spannung entsteht. Auf diese Weise wird die Reichweite der Lichtschranke vergrößert und die Empfindlichkeit gegen Schwankungen der Beleuchtung in der Umgebung vermindert.The light emitting diode 2 can with pulses of large amplitude and period be applied. This mode of operation keeps the permissible heating of the luminescent diode 2 within limits, while at the same time a high voltage arises across the capacitor 6. on This increases the range of the light barrier and increases its sensitivity against fluctuations in the lighting in the area.

Um die Lichtschranke gegen das Gleichlicht in der Umgebung unempfindlicher zu machen, kann die Diode 5 durch eine Zenerdiode ersetzt werden.To make the light barrier less sensitive to the constant light in the environment To make, the diode 5 can be replaced by a Zener diode.

Falls der Kondensator 6 einen niederohmigen Verbraucher speisen muß, kann ein weiterer Verstärker zwischengeschaltet werden.If the capacitor 6 has to feed a low-resistance consumer, an additional amplifier can be connected in between.

Die Lichtschranke gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Lichtschranke durch einen Differenzverstärker 8, der an die Stelle des Verstärkers 4 tritt, und eine weitere Photodiode 9, die so angeordnet ist, daß sie nicht von den vom Sender 2 stammenden Lichtimpulsen sondern von der Beleuchtung in der Umgebung der Lichtschranke beaufschlagt wird.The light barrier according to FIG. 2 differs from that in FIG. 1 through a differential amplifier 8, which takes the place of the Amplifier 4 occurs, and another photodiode 9, which is arranged so that it not from the light pulses from the transmitter 2 but from the lighting applied in the vicinity of the light barrier.

Gleiche Elemente sind in den Figuren 1 und 2 mit gleichen Bezugsziffern versehen. An die Differenzeingänge des Verstärkers 8 sind die Photodioden 3 und 9 angeschlossen. Der Differenzverstärker 8 speist die Diode 5.The same elements are given the same reference numerals in FIGS. 1 and 2 Mistake. The photodiodes 3 and are connected to the differential inputs of the amplifier 8 9 connected. The differential amplifier 8 feeds the diode 5.

Helligkeitsschwankungen in der Umgebung der Lichtschranke beeinflussen die Photodioden 3 und 9 auf die gleiche Weise.Influence fluctuations in brightness in the vicinity of the light barrier the photodiodes 3 and 9 in the same way.

Durch die Gleichtaktunterdrückung des Verstärkers 8 wird vermieden, daß diese Tielligkeitsschwankungen zu unerwünschten Änderungen der Spannung am Kondensator 6 fiihren. Die in Fig. 2 dargestellte Lichtschranke hat deshalb eine gute Störunterdrückung.The common mode rejection of amplifier 8 avoids that these Tielligkeitsschwippen lead to undesirable changes in the voltage across the capacitor 6 lead. The light barrier shown in FIG. 2 therefore has good interference suppression.

Falls die Lichtschwankungen in der Umgebung der Lichtschranke einen Höchstwert nicht überschreiten, kann eine diesem Höchstwert entsprechende Spannungsschwelle festgelegt werden, indem an Stelle des Empfängers 9 eine Spannungsteiierscilaltung an den Eingang des Differenzverstärkers 8 angeschlossen wird.If the light fluctuations in the vicinity of the light barrier have one A voltage threshold corresponding to this maximum value can not exceed the maximum value be determined by a voltage dividing circuit instead of the receiver 9 is connected to the input of the differential amplifier 8.

Claims

1. Periodically broadcast the light barrier with a light pulse Transmitter, characterized in that a receiver (3) has a rectifier arrangement (5) is connected downstream, the output of which is connected to a capacitor (6).

2. Light barrier according to claim l, characterized in that as A Zener diode is provided in the rectifier arrangement.

3. light barrier according to claim 1 or 2, characterized in that that the amplifier is designed as a 1) ifference amplifier (8), its second Input is connected to a receiver (9), which is only available from the lighting in the measurement of the light barrier can be acted upon.

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