Фотоэлектрическое реле

 

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ Р-ЕЛЁ, содержащее генератор, импульсов, выход которого соединен с излучателем и с С-входомПУ-триггера, выход которого является выходом фотоэлектрического реле, фотоэлемент, выход которого через фильтр подключен к входу первого порогового элемента, выход которого соединен сD-входом DV-триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности реле, в него введены второй пороговый элемент и элемент запрета, выход которого соединен с V -входом DV -триггера, выход фильтра через второй пороговый элемент подключен к первому вхо-, ду элемента запрета, второй вход ко торого подключен к выходу первого порогового элемента.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИН (19) (11) 4(51) С 08 В 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTI4I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . и и

-и и .илии. г \ ив

Ъи (21) 3651361/24-24 (22) 06.10.83 (46) 23.02.85. Бюл. И 7 (72) Г.Б. Сапов и В.А. Шевченко (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (53) 654.9 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 1035626, кл. 0 08 В 17/10, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР

В 966638, кл. Н 03 К 17/18, 1981 (прототип). (54)(57) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ РЕЛЕ, содержащее генератор импульсов, выход которого, соединен с излучателем и с

С-входом 2Ч - триггера, выход которого является выходом фотоэлектрического реле, фотоэлемент, выход которого через фильтр подключен к входу первого порогового элемента, выход которого соединен с1) -входом 3Ч -триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности реле, в него введены второй пороговый элемент и элемент запрета, выход которого соединен с Ч -azopoMQY -триггера, выход фильтра через второй пороговый элемент подключен к первому вхо-, ду элемента запрета, второй вход которого подключен к выходу первого йорогового элемента.

1141

Изобретение относится к средствам автоматизации, а именно к устройствам, срабатывающим при взаимодействии со световым излучением и может быть использовано в качестве средства получения информации для систем автоматического управления технологическими процессами, связанными с перемещением дискретных объектов по заданному пути. t0

Известно фотоэлектрическое реле, содержащее излучатель, генератор импульсов, фотоприемник, интегратор, пороговый элемент, элемент запрета и реле времени (1) .

Однако устройство обладает низкой надежностью.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фотоэлектрическое реле, содержащее гене- щ ратор импульсов, выход которого соединен с излучателем и с C -входом

DY-триггера, выход которого является .выходом фотоэлектрического, реле, фотоэлемент, выход которого через 25 фильтр подключен к входу первого порогового элемента, выход которого соединен с D -входом 3 V -триггера j2) .

Недостатком известного фотоэлектl рического реле является низкая надежность, обусловленная дребезгом выходного сигнала при частичном перекрытии объектом светового потока излучателя.

Целью изобретения является повы35 шение надежности фотоэлектрического реле.

Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрическое реле, содержащее генератор импульсов, вы- 4О ход которого соединен с излучателем и с С -входом 0U триггера, выход ко.торого.является выходом фотоэлектрического реле, фотоэлемент, выход которого через фильтр подключен к 45 входу первого порогового элемента, выход которого соединен с3) -входом

3У-триггера, введены второй пороговый элемент и элемента запрета, выход которого соединен с 1 -входом

DU-триггера, выход фильтра через второй пороговый элемент подключен к первому входу элемента запрета, вто-. рой вход которого подключен к выходу первого порогового элемента. 55

На фиг.1 изображена электрическая

:схема фотоэлектрического реле; на фиг.2 — амплитудно-временные диаг431 2 раммы, поясняющие работу фотоэлектрического реле.

Фотоэлектрическое реле содержит импульсный светоизлучатель 1, в состав которого входит генератор 2 импульсов и излучатель 3, фотоприемник

4, в состав которого входит фотоэлемент 5 и фильтр 6 (при обнаружении несветящихся объектов фильтр 6 может отсутствовать), пороговые элементы 7 и 8 с различными пороговыми уровнями, элемент 9 запрета,QV -триггер 10.

Объект обнаружения обозначен позицией 11.

Реле работает следующим образом.

Возбуждение излучателя 3 электрическими импульсами 12 (фиг.2) генератора 2 импульсов вызывает свечение излучателя 3. Возникающие при этом световые импульсы, по форме повторяющие электрические, достигают поверхности объекта 11, отражаются от нее и попадают на светочувствительную поверхность фотоэлемента 5, вызывая появление электрических импульсов на. его выходе. Если объект самосветящийся, то сигнал с выхода фотоэлемента 5 содержит постоянную составляющую, которая устраняется фильтром

6. На выходе фотоприемника 4, таким образом, присутствует сигнал 13 независимо от того, является ли объект самосветящимся или нет.. По мере движения объекта 11 в зоне обнаружения, амплитуды световых импульсов, попадающих на фотоэлемент 5, возрастают от нуля до максимума, принимая все промежуточные значения.

При этом амплитуды смежных импульсов отличаются друг от друга, так как поверхность объекта неоднородна.

Такой же нестабильный характер имеют и электрические импульсы, составляющие сигнал 13 на выход фотоприемника 4.

С выхода фотоприемника 4 сигнал

13 поступает на входы пороговых элементов 7 (с пороговым уровнем 14) и 8 (с пороговым уровнем 15). Если сигнал 13 не превышает уровень (порог) 15, то на выходах обоих пороговых элементов 7 и 8 сигнал отсутствует, что соответствует уровню логического "О". Если сигнал 13 превышает порог 15, то на выходе порогового элемента 8 появляется сигнал логическая "1" (16 фиг.2), а превы1 шение сигналом 13 порога 14 приводит к появлению "1" на выходе порогового

3 11414 элемента 7 (17 фиг.2) . Сигналы, поступающие с выходов пороговых эле- ментов 7 и 8 на соответствующие входы элемента 9 запрета.

HaD -вход3М-триггера 10 поступает сигнал 17, на М -вход, — сигнал

18, а на С-вход 19, представляющий собой кратковременные импульсы, формируемые на С-входе DV -триггера в моменты спада импульсов 12, поступаю- 1(} щих от генератора 2 импульсов. В момент появления импульса 20 на С -входе ÝY -триггера 10, на его Y -входе присутствует логическая "1", разрешающая считывание информации, поступающей на)) -вход (логический "0").

При этом сигнал 21 на выходе2У-триггера 10 устанавливается в состояние

"0". Следующий импульс 22 3Ч -триггер

10 не переключает, так как на 1 -вхо- 20 де в этот момент присутствует сигнал, запрещающий прием информации (логический "0"). РМ -триггер 10 сохраняет состояние "0". В момент появления импульса 23 на С -входе 21 -триггера 25

10, на его 7 -входе — "1"., на3-вхоре — также "1". D× -триггер 10 переключается в состояние, соответствующее сигналу на его2 -входе, т.е. устанавливается в состояние "1", что означает присутствие объекта в зоне обнаружения фотореле. В момент прихо-: .да импульса 24 амплитуда сигнала 13 значительно снижена по сравнению с амплитудой предыдущего импульса, 31 4 однако еще превышает порог 14, поэтому такой сигнал считается ложным, что фиксируется появлением"0" на

Y-входе DY -триггера 10. Поэтому, несмотря на присутствие. "0" на2 -входе, импульс 24 не изменяет существующего состояния DY -триггера 10 (логическая "1"). Аналогичным образом появление импульса 25 подтверждает сос тояниеЭМ-триггера 10 ("1" на Ч -входе указывает на истинность информации), а импульс 26 не воздействует наЩ-триггер 10 ("0" на Ч -входе указывает на ложность информации).

В период объекта из эоны обнаружения фотоэлектрического реле сигнал

13 постепенно уменьшается и становится то ниже порога 14, то превышает его. Когда амплитуда сигнала 13 пер-. вый раз установится ниже порога 14, ОН-триггер 10 переключается в состояние "0" по приходу импульса 27 фиг.2 (на Ч -входе при этом присутствует сигнал разрешения приема информации — "1") в соответствии с нулевым состоянием D-входа. Нулевое состояние сигнала на выходец-триггера 10 означает отсутствие объекта.

Дальнейшие колебания амплитуды сигнала 13 относительно порога 14 (фиг.2) не изменяют состоянияЭЧ-триггера 10.

Зкономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями.

1141431 (L

I i ( ( (1 (20 22

Фиг.2

ВНИИПИ Зак 498/37 ах 611 По свое

Филваа ППП беат, t.Уагород, ул.Проекткая, 4