SU1525893A2 - Фотодатчик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в качестве средств автоматизации, в частности в устройствах управлени  манипул торами и роботами. Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  фотодатчика, что достигаетс  за счет устранени  из выходного сигнала импульсной составл ющей напр жени  и увеличени  мощности выходных цепей фотодатчика. Фотодатчик работает в импульсном режиме. Автогенератор фотодатчика сконструирован на базе RS-триггера 3 и содержит также транзисторный усилитель 7 тока светодиода 11, который одновременно выполн ет функции усилител  посто нного тока дл  питани  обмотки 8 электромагнитного реле. В результате схемного совмещени  автогенератора фотодатчик прост, экономичен, имеет малую массу и габариты. 2 ил.

Description

0+Un

Выход

сд 1ч:

СП

00

;о со

Un

Фа9.1

14)

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной и сигнальной технике и может быть использовано в качестве средства автоматизации, в частности в устройствах управлени  манипул торами и работами.

Цель изобретени  - расширение области применени  фотодатчика в качестве сигнального порогового устройства за счет устранени  в выходном сигнале импульсной составл ющей напр жени  и увеличение мопцюсти выходных цепей фотодатчика.

На фиг. 1 приведена электрическа  схема фотодатчика; на фиг. 2 - временные диаграммы работы фотодатчика

Фотодатчик (фиг. 1) содержит фотодиод 1, подключенный катодом к положительной шине питани  +U, а анодом - к нагрузочному резистору 2 и S-входу RS-триггера 3. Второй вывод нагрузочного резистора 2 подключен к отрицательной шине питани  -и„. R-вход триггера 3 через конденсатор 4 соединен с отрицательной шиной питани  -и и через параллельно соединенные резистор 5 и диод 6 - с пр мым выходом Q триггера 3с Причем к R-входу триггера подсоединен анод диода 6. Инверсны выход Q триггера 3 соединен с базой транзистора 7, эмиттер которого соединен с первым выводом обмотки 8 электромагнитного реле и резистором 9. Второй вывод резистора 9 соединен с первым выводом конденсатора 10, а вторые выводы обмотки 8 реле и конденсатора 1 соединены с отрицательной шиной питани  -и,. Коллектор транзистора 7 соединен с катодом светодиода 11, анод которого соединен с плюсовой шиной питани  +U. Выход фотодатчика образован незапитанными контактами 12 реле.

Фотодатчик работает следующим образом .

Дл  определенности предположим, что при подаче питани  триггер 3 устанавливаетс  в единичное состо ние, которое принимают за исходное .(фиг. 2, момент времени t). При этом транзистор 7 выключен, светодио 11 обесточен, на входах S и R триггера 3 действуют нулевые сигналы. С момента t, начинаетс  зар д конденсатора 4 через резистор 5. Напр жение на R-входе триггера U нарастает и при достижении значени  пере0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ключени  и ДГ1 триггер 3 переключаетс  в нулевое состо ние (фиг„ 2, момент времени t). На выходе Q триггера напр жение становитс  равным нулю и через диод 6 происходит быстрый разр д конденсаторов 4, а единичным напр жением с выхода (J триггера 3 включаютс  транзистор 7 и светодиод 11.

В результате облучени  фотодиода 1 по вл ютс  и нарастают его фототок и напр жение на резисторе 2, поданное на S-вход триггера 3-Us. Когда это напр жение достигает значени  напр жени  переключени  U,p, триггер переключаетс  в единичное состо ние (фиг. 2, момент времени t) и схема возвращаетс  в исходное состо ние. Далее все процессы повтор ютс .

С момента времени t, когда начинаетс  формирование импульса, ток (J транзистора 7 протекает по цепи резистор 9 - конденсатор 10. Вследствие большого индуктивного сопротивлени  обмотки 8 реле ток ip через нее за врем  формировани  импульса не успевает нарасти до сколько-нибудь значимой величины (фиг. 2, интервал времени ,). Напр жение на конденсаторе 10 за врем  формировани  импульса также увеличиваетс  незначительно , так что ток его разр да в паузе между импульсами через обмотку реле близок к нулЮо

При частичном перекрытии потока сначала характер процессов, происход щих в автогенераторе, не измен етс  - отличие заключаетс  только в увеличении длительности генерируемых импульсов (фиг. 2, интервал времени tj-t), что не приводит к срабатыванию реле. При дальнейшем снижении величины потока в цепи обратной св зи установившеес  значение фототока фотодиода снижаетс  ниже некоторого предельного значени  и напр жение Us уже не может достичь значени  напр жени  Ug переключени  триггера 3 по S-входу и триггер посто нно находитс  в состо нии генерации импульса (фиг. 2, момент времени 15-и далее). При этом конденсатор Ш через некоторое врем  зар жаетс  до напр жени , близкого к единичному, а ток обмотки 8 реле к моменту времени t достигает значени  тока срабатывани  реле ijp и реле включаетс , а его контакты 12 замыкаютс  (фиг. 2,

момент времени t). При восстановлении потока о&лучени  фотодиода генераци  возобновл етс , а конденсатор 10 разр жаетс  через обмотку 8 реле и оно выключаетс , а его контакты размыкаютс .

Совмещение функций автогенератора и дискриминатора, а также использование в качестве выходных цепей контактной группы реле позвол ет при реализации фотодатчика просто и с малыми затратами увеличить мощность выходных цепей и исключить из выходного сигнала импульсную составл ющую напр жени , что дает возможность использовать фотодатчик в качестве сигнального порогового устройства и расширить тем самым область его применени .

По сравнению с прототипом изобретение имеет следующие преимущества: возможность использовани  фотодатчика в качестве сигнального порогового

рованы от его схемы, что упрощает согласовани  фотодатчика с внешними цеп ми управл емого им устройства; отсутствие импульрной составл ющей напр жени  в выходном сигнале фотодатчика . Указанные преимущества достигаютс  простыми и дешевыми средствами , без увеличени  токопотреб- лени  фотодатчика.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Фотодатчик по авт. св. № 1401551, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет устранени  в выходном сигнале импульсной составл ющей напр жени  и увеличени  мощности выходного сигнала , в него дополнительно введены реле, один вывод обмотки которого подключен к эмиттеру транзистора, и второй конденсатор, один вывод которого соединен с вторым вьшодом

   устройства; более мощные выходные це- 25третьего резистора, а вторые выводы

   пи, при этом одновременно можно ис-и конденсатора, и обмотки реле соепользовать в качестве выходов фото-динены с минусовой шиной питани , выдатчика и выходы триггера; выходныеходом фотодатчика служит контактна 

   цепи фотодатчика электрически изоли-группа реле.