DE4101206A1 - Gepulste lichtschranke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtschranke mit einem intensitätsmoduliertes Licht ausstrahlenden Sender und einem photoelektrischen Empfänger, dem eine Anordnung zur Signalauswertung nachgeschaltet ist.

Eine Lichtschranke mit einem Lichtimpulse erzeugenden Sender und einem photoelektrischen Empfänger, dem eine Anordnung zur Signalauswertung nachgeschaltet ist, ist bereits bekannt (DE-OS 21 52 402). Bei dieser Lichtschranke ist dem Empfänger, eine Photodiode, ein Verstärker und eine Diode nachgeschaltet. Die Diode speist einen Kondensator, zu dem ein Relais parallel geschaltet ist. Wenn die freie Strecke zwischen Sender und Empfänger nicht durch einen Gegenstand unterbrochen wird, lädt sich der Kondensator auf und das Relais zieht an. Wird der Empfänger durch einen Gegenstand gegen die Lichtimpulse abgedeckt, dann entlädt sich der Kondensator über das Relais, das nach der Entladung abfällt und damit die Unterbrechung des gepulsten Lichtstrahles anzeigt.

Bekannt ist auch eine gepulste Reflexionslichtschranke, die eine mit periodischen Stromimpulsen beaufschlagte Leuchtdiode und eine Photodiode enthält, die jeweils vor dem Eintreffen eines Lichtimpulses über einen periodisch betätigten Schalter entladen und damit in einen empfindlicheren Ansprechbereich zurückversetzt wird. Damit werden durch Fremdlicht während der Impulspausen kapazitiv gespeicherte Photospannungen beseitigt (DE-OS 31 40 865).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtschranke der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzuentwickeln, daß eine Störung durch periodische Fremdlichtimpulse ausgeschaltet wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Intensität des ausgestrahlten Lichts von einem Rauschgenerator moduliert wird, der statistisch unabhängiges Rauschen erzeugt, und daß dem Empfänger ein Synchrondemodulator nachgeschaltet wird, der das empfangende Signal mit dem Signal des Rauschgenerators korreliert.

Dem Synchrondemodulator ist vorzugsweise ein Tiefpaßfilter nachgeschaltet, an das ein Komparator angeschlossen ist. Zweckmäßigerweise wird als Rauschquelle eine Z-Diode oder die Basis-Emitter-Strecke eines Transistors verwendet.

Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung lassen sich erheblich störungsunempfindliche Lichtschranken aufbauen. Lichtschranken, die mit periodischen Lichtimpulsen arbeiten, können dann gestört werden, wenn in der Nähe andere Lichtschranken eingesetzt werden, die mit Lichtimpulsen der gleichen oder ähnlichen Frequenz arbeiten. Eine Beeinflussung durch periodische Lichtimpulse ist bei der oben beschriebenen Anordnung demgegenüber nicht möglich.

Darüber hinaus können sich auch identisch aufgebaute Lichtschranken der beschriebenen Anordnung nicht gegenseitig beeinflussen, weil deren Rauschquellen statistisch unabhängig Signale liefern, die keine Ähnlichkeit miteinander haben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Lichtschranke,

Fig. 2 ein Schaltbild eines Rauschgenerators.

Eine Leuchtdiode 2 ist mit einem Treiber 1 verbunden, der durch einen Rauschgenerator 6 angesteuert wird. Das von der Leuchtdiode 2 ausgesandte Licht ist, - gegebenenfalls über eine nicht dargestellte Optik - auf einen photoelektrischen Empfänger 3, z. B. eine Photodiode, gerichtet. Die Lichtschranke soll Unterbrechungen der Lichtübertragung zwischen Leuchtdiode 2 und photoelektrischem Empfänger 3 melden. Der photoelektrische Empfänger 3 ist mit einem Verstärker 4 oder mit mehreren in Reihe geschalteten Verstärkern, die nicht im einzelnen dargestellt sind, verbunden. Dem Verstärker 4 bzw. den Verstärkern ist ein Synchrondemodulator 5 bzw. ein Multiplizierer nachgeschaltet. Synchrondemodulatoren sind z. B. aus dem Buch: "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik", von Menike und Gundlach, 4. Auflage 1986, bekannt.

Der Synchrondemodulator 5 erhält ein Synchronsignal vom Ausgang des Rauschgenerators 6, der auch den Treiber 1 speist. Das Ausgangssignal des Synchronmodulators 5 wird über den Tiefpaß 7 gefiltert und im Komparator 8 mit einer Schwellspannung 16 verglichen. Am Ausgang 9 des Komparators 8 tritt in Abhängigkeit davon, ob der photoelektrische Empfänger 3 Licht von der Leuchtdiode 2 empfängt oder nicht, ein binäres High- oder Low-Signal auf. Der Rauschgenerator 6 erzeugt ein statistisch unabhängiges Rauschen. Der in Fig. 2 dargestellte Rauschgenerator 6 enthält eine Z-Diode 10, die über einen Widerstand 11 von einer Gleichspannungsquelle 12 gespeist wird. Die Z-Diode 10 ist über einen Kondensator 13 mit einem Verstärker 14, insbesondere einem mehrstufigen Verstärker, verbunden, dessen Ausgang 15 den Synchrondemodulator 5 und den Sender 1 speist. Mit dem Verstärker 14 wird das Rauschen der Z-Diode 10 verstärkt. Anstelle der Z-Diode 10 kann auch die Basis-Emitter-Strecke eines Transistors verwendet werden.

Claims (3)

1. Lichtschranke mit einem intensitätsmoduliertes Licht ausstrahlenden Sender und einem photoelektrischen Empfänger, dem eine Anordnung zur Signalauswertung nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der Ausstrahlung einer Leuchtdiode (2) über einen Treiber (1) von einem Rauschgenerator (6) moduliert wird, der statistisch unabhängiges Rauschen erzeugt, und daß dem Empfänger (3) ein Synchrondemodulator (5) nachgeschaltet ist, der das empfangene Signal mit dem Signal des Rauschgenerators (6) korreliert.

2. Lichtschranke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Synchrondemodulator (5) ein Tiefpaß (7) nachgeschaltet ist, an den ein Komparator (8) angeschlossen ist.

3. Lichtschranke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauschgenerator (6) eine Z-Diode (10) oder die Basis-Emitter- Strecke eines bipolaren Transistors als Rauschquelle enthält.