Opublikowano: 10.11.1973 67538 KI. 42o,13/10 MKP GOlp 3/70 Wspóltwórcy wynalazku: Wieslaw Naganski, Zbigniew Biegala, Wlodzi¬ mierz Sieradzki, Jan Stanczyk Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Automatyki i Pomiarów w Warszawie Oddzial w Lodzi, Lódz (Polska) Czujnik fotoelektryczny Przedmiotem wynalazku jest czujnik fotoelek¬ tryczny przeznaczony do stosowania w ukladach sterowniczych, w ukladach kontroli i pomiaru ta¬ kich wielkosci jak predkosc obrotowa i liniowa poruszajacych sie elementów maszyn i urzadzen, jako czujnik liczników fotoelektrycznyeh itd.Dzialanie czujników fotoelektrycznyeh polega na wysylaniu i odbieraniu wiazki swiatla odbitego od pasków odblaskowych umieszczonych na porusza¬ jacych sie elementach oraz przeksztalceniu swiatla odbitego w impuls elektryczny.Znane czujniki fotoelektryczne zawieraja dwa uklady soczewek (obiektywy) — jeden dla stru¬ mienia swiatla wysylanego przez zarówke i drugi dla wiazki swiatla odbitego od pasków odblasko¬ wych i kierowanej na fotodiode. Elementem roz¬ dzielajacym wiazke swiatla jest zwierciadlo pól- przepuszczalne. Uklad optyczny tych czujników jest skomplikowany, a warstwa srebra zwierciadla pólprzepuszczalnego, pod wplywem ciepla wydzie¬ lanego przez zarówke, po pewnym czasie ulega zniszczeniu.Celem wynalazku jest wyeliminowanie powyz¬ szych niedogodnosci poprzez znaczne uproszczenie ukladu optycznego czujnika.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze czujnik fotoelektryczny powyzej opisanego rodzaju zawiera tylko jeden obiektyw tak usytuowany, ze odleg¬ losc pomiedzy nim i punktem przeciecia powierz¬ chni zwierciadla rozdzielajacego z osia optyczna ukladu dodana do odleglosci pomiedzy fotoelemen- la 15 20 25 30 tern i osia optyczna równa jest, w przyblizeniu, je¬ go ogniskowej oraz, ze odleglosc obiektywu od zródla swiatla umieszczonego w osi optycznej rów¬ niez ma wartosc zblizona do jego ogniskowej.Funkcje zwierciadla rozdzielajacego spelnia przez¬ roczysta gladka plytka szldana.Czujnik wedlug wynalazku pomimo uproszczonej konstrukcji ma znacznie wieksza czulosc. Moc zródla swiatla w stosunku do znanych rozwiazan, zostala zmniejszona blisko trzj^krotnie, w wyniku czego znacznie obnizyla sie temperatura czujnika w czasie pracy.Schemat ukladu optycznego czujnika zostal ty¬ tulem przykladu przedstawiony na rysunku.Podstawowymi elementami czujnika sa: obiek¬ tyw 1, umieszczone w odleglosci nieco wiekszej niz ogniskowa f obiektywu 1, punktowe zródlo swiatla 2, plytka szklana 3 tworzaca z osia optycz¬ na Oi kat 45° i oddalona od obiektywu 1 o odcinek b oraz fotoelement w postaci fotodiody 4 odsunie¬ ty od osi optycznej 0± od odcinek a i usytuowany w plaszczyznie prostopadlej do osi optycznej Ot i przechodzacej przez punkt przeciecia plytki 3 z osia O!. Suma odleglosci a i b równa jest w przy¬ blizeniu ogniskowej f obiektywu (a + b^f).Dzialanie czujnika jest nastepujace: strumien swietlny wysylany przez zródlo swiatla 2, czescio¬ wo odbity od plytki szklanej 3, przechodzi przez obiektyw 1 i zostaje skierowany na paski odblas¬ kowe 5 umieszczone na poruszajacym sie przed- 67 53867 538 3 miocie. Odbity od pasków 5 strumien swietlny po przejsciu przez obiektyw 1 trafia na plyt¬ ke szklana 3. Czesc strumienia przechodzi przez plytke 3 w kierunku zródla swiatla, czesc zas zo¬ staje odbita od powierzchni plytki 3 i skierowana na fotodiode 4. Dochodzace do fotodiody 4 impulsy swietlne zostaja przeksztalcone na impulsy elek¬ tryczne, które odpowiednio wzmocnione moga byc wykorzystane w zaleznosci od ukladu z jakim wspólpracuja. PL