DE2618527A1

DE2618527A1 - Schaltungsanordnung einer optoelektronischen strahlschranke

Info

Publication number: DE2618527A1
Application number: DE19762618527
Authority: DE
Inventors: Horstdieter Glave
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: Olympia Werke AG
Priority date: 1976-04-28
Filing date: 1976-04-28
Publication date: 1977-11-10
Also published as: DE2618527C2

Description

Schaltungsanordnung einer ottoelektronischen Strahlschranke
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung einer optoelektronischen Strahl schranke nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Strahl schranken finden Anwendung in verschiedenen Teilbereichen der Elektronik. In der Regel bestehen sie aus einem Lichtsender und einem -emDfänger sowie einer Sparmungsversorgung. Das Ausgangssignal dient der Ansteuerung nachgeschalteter Schaltstufen. Das Signal besitzt im allgemeinen zwei Regelwerte. Es kommt hierbei darauf an, die tbergangszeiten zwischen den Regeiwerten gering zu halten. Oftmals erscheint es auch angebracht, Lichtsender und -empfänger aus einer Spannungsversorgung zu speisen. Bei der Abtastung der Strichcodierung einer Takt scheibe unter Anwendung paralleler Lichtstrahlen weist das Strahlenbündel einen Durchmesser auf, der größer ist als die Abstände bzw. die Breite der Strichmarkierungen und es bedarf Vorsatzoptiken oder/und Blenden, die ein Strahlenbündel bestimmten Durchmessers erzeugen bzw. einen Teil der Strahlen unterbrechen sollen.
Auch bedarf es genauer Positionierung der Vorsatzlinsen bzw.
der Blenden zur Erzielung eines Sollstrahlendurchganges.
Bekannte Fotoempfängerschaltwngen arbeiten vermittels der Spannungssteuerung von Transistorverstärkern mit Fototransistoren. Hierbei erzeugt der Kollektorstrom des Fototransistors am Arbeitswiderstand eine Spannung, die den nachgeschalteten Verstärkertransistor steuert. Dieser wird im allgemeinen in Kollektorschaltung betrieben. Fällt nun Licht auf die Fotozelle, werden am Arbeitswiderstand Spannungsabfälle gemessen, die unterschiedlich hoch seIn können Eine weitere bekannte Moglichkeit der Ansteuerung von Transistorverstärkern mit Fotoempfängern besteht in der Stromsteuerung der Transistorverstärker. Hier steuert der Ausgangs- (Kollektor-) Strom des Fototransistors direkt die Basis des Transistorverstärkers. Dieser wird in Emitterschaltung betrieben. Ein wesentlicher Nachteil dieser beiden Schaltungsmöglichkeizen besteht darin, daß die Form des Steuersignales, bedingt durch Sperrschicht- und Schaltkapazitäten in Verbindung mit ohmschen Widerständen, nach einer e-Funktion geprägt ist.
Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer Schaltungsanordnung für eine Strahl schranke, mit welcher die Frequenz der Auswertung von Strahlungsänderungen erhöht werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale. Die in den weiteren Ansprüchen angeführten Merkmale dienen vorteilhafter Ausbildung des Eflindungsgedankens.
Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß weniger Bauteile benutzt werden. Der Transisto d>- Konstantstromquelle hat näherungsweise den gleichen Temperaturkoeffizienten wie das Senderelement, wodurch der Sonstantstrom über weite Temperaturbereiche gleich hoch gehalten werden kann, wenn die Referenzspannung am Senderelement mit zunehmender Temperatur abnimmt.
Desweiteren fallen Blenden zur Begrenzung des Strahlenbündels und insbesondere optische Mittel zur Bündelung der Strahlen fort.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden 3eschreibung von Ausfühningsbeispielen.
Die Figuren-Darstellung zeigt eine Schaltungsanordnung mit einer Lumineszenz-Diode 1, die über einen Vorwiderstand 2 an eine Betriebsspannung geschaltet ist. Parallel hierzu ist eine Reihenschaltung gelegt aus einet Fototransistor 3 und einer Konstantstromquelle, die aus einem Transistor 4 und einem Emitterwiderstand 5 sowie einer Referenzspannung besteht.
Die Referenzspannung für die Konstant stromquelle wird zwischen der Lumineszenz-Diode 1 und deren Vorwiderstand 2 abgegriffen und entspricht der Fluß spannung UF dieser Diode. Diese Spannung liegt fortwährend an der Basis des Transistors 4. Der Signalausgang 6 liegt zwischen dem Fototransistor 3 und der Eonstantstromquelle 4, 5 und führt zu einer Auswertschaltung 7, z. B.
einem Mikroprozessor. Die Irumineszenz-Diode 1 ist optisch an den Fototransistor 3 gekoppelt und es bestehen die Möglichkeiten direkter Strahl schranken oder auch Refl exionsstrahl schranken.
Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung besteht darin, daß das von der Lumineszenz-Diode 1 ausgesandte Licht auf dem Fototransistor 3 auftritt und von diesem wahrgenommen wird.
Dadurch wird seine Kollektor-Emitterstrecke niederohmig. Der hier fließende Strom entspricht dem durch den Emitterwiderstand 5 der Konstantstromquelle eingestellten Strom. Das Signal ist "High". Wird der Lichteinfall unterbrochen, wird der Fototransistor gesperrt und das Ausgangssignal auf "Low"-Pegel gebracht.
Eine derartige Schaltungsanordnung mit digitaler Aussage ermöglicht es auch, als Konstantstromquelle einen FE-ransistor zu verwenden, der den Fotoempfänger 3 speist und zu diesem in Reihe liegt. Einem derartigen und selbstleitenden FE-fransistor ist ein Source-Widerstand zugeordnet zur Einstellung des Stromes, der über weite Temperaturbereiche auf einen nahezu konstanten Wert einstellbar ist.
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Claims

Patentansprüche 1.Schaltungssnordnung Schaltungsanordnung einer optoeletronischen Strahl schranke, mit einem fotoelektrischen Empfänger in Serie zu einer Konstantstrosquelle zur Ansceuerung einer Auswerteschaltung und einer an eine Betriebsspannung geschalteten Strahlungsquelle, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Konstant stromquelle im wesentlichen aus einem Transistor (4) besteht, dessen Referenzspannung durch die Strahlungsquelle (1) gebildet wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der fotoelektrische Empfänger (3) aus einem Sperrschicht Fotoempfänger besteht, zu dem ein bipolarer Transistor (4) mit seiner Kollektor-Emitterstrecke in Serie nachgeschaltet ist und daß die Strahlungsquelle (1) aus einer Lumineszenz-Diode besteht mit einem zu ihr in Serie geschalteten Vorwiderstand (2), wobei einer ihrer Anschlüsse an die Basis des Transistors (4) geschaltet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der fotoelektrische Empfänger (3) über eine Konstantstromquelle gespeist wird und zu dieser in Reihe liegt, die aus einem selbstleitenden FET besteht mit einem .Source-Widerstand in Serie.