Оптоэлектронный датчик объектов

 

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано для бесконтактной регистрации объектов , считывания информации с перфолент , перфокарт, кодирующих дисков, а также для замены механических переключателей . Цель изобретения - повышение чувствительности и точности регистрации объектов в открытом оптическом канале, В устройство, сог держащее генератор импульсов 1, ключ. на биполярном транзисторе 2, общую шину 3, источник постоянного напряжения 4, резистор 5, светодиод 6, резистор 8, усилитель фотосигналов 9, {ВЫХОДНОЙ триггер 10, узел II, объект 12, для достижения цели дополнительно введены инвертор 13, а пороговый усилитель напряжения выполнен в качестве усилителя фотосигналов 9, Dтриггер - в качестве выходного триггера 10. Пороговый усилитель напряжения 9 построен на основе компаратора , порог усилителя по напряжению задается источником 14 Напряжения смещения. В устройстве обеспечиваетi ся четкая фиксация и повышенная помехоустойчивость порога срабатываW ния, что, в свою очередь, повышает чувствительность и точность регистрации объектов в открытом оптическом ;канале между светодиодом 6 и фотодиодом .7. . 1 Ш1. N9 Од О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК аю <ю

ng 4 Н 03 К 17/78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3869537/24-21 (22) 18.03.85 (46) 30.10.86. Бюл. М 40 (72) С. А. Яскевич и К. А. Яскевич (53) 621 374(088.8) (56) Симпсон П. — Электроника, 1983, т. 56, Р 12, с. 64.

Носов Ю. P. Сидоров А. С. Оптроны и их применение, — М.: Радио и связь, 1981 с, 239, рис, 6.8 а.. (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ДАТЧИК ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано для бесконтактной регистрации объектов, считывания информации с перфолент, перфокарт, кодирующих дисков, а также для замены механических переключателей. Цель изобретения — повьппение чувствительности и точности регистрации объектов в открытом оптическом канале. В устройство, со; держащее генератор импульсов 1, ключ. на биполярном транзисторе 2, общую шину 3, источник постоянного напряжения 4, резистор 5, светодиод 6, резистор 8, усилитель фотосигналов 9, выходной триггер 10, узел 11, объект

12, для достижения цели дополнительно введены инвертор 13, а пороговый усилитель напряжения выполнен в качестве усилителя фотосигналов 9, Dтриггер — в качестве выходного триггера 10 . Пороговый усилитель напряжения 9 построен на основе компаратора, порог усилителя по напряжению задается источником 14 напряжения смещения. В устройстве обеспечивается четкая фиксация и повышенная помехоустойчивость порога срабатывания,что, в свою очередь, повьппает чувствительность и точность регистрации объектов в открытом оптическом канале между светодиодом 6 и фотодиодом .7. 1 ил.

12676

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для бесконтактной регистрации объектов, считывания информации с перфолент, перфокарт, кодирующих дисков, а также для замены механических переключателей.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности регистрации объектов в открытом оптическом 1О канале путем четкой фиксации и повышения помехоустойчивости порога срабатывания датчика, На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства, Оптоэлектронный Датчик объектов содержит генератор 1 импульсов, ключ на биполярном транзисторе 2, эмиттер которого соединен с общей 2О шиной 3, источник 4 постоянного напряжения, питающий биполярный транзистор 2. В коллекторную цепь биполярного транзистора 2 последовательно с первым резистором 5 введен све- д тодиод 6. Устройство. содержит фотодиод 7, включенный в обратном направлении между источником 4 постоянного напряжения и вторым резистором 8 и связанный со светодиодом 6 по открытому оптическому каналу, усилитель 9 фотосигналов, выходной триггер 10, формирующий выходные сигналы в узле 11. Датчик регистрирует объект 12, попадающий в открытый оптический канал между светодиодом 6

35 и фотодиодом 7, В устройство введены инвертор 13, пороговый усилитель напряжения в качестве усилителя 9 фотосигналов, D-триггер в качестве

40 выходного триггера 10 выход генера.тора 1 импульсов соединен с входом инвертора 13 и .с входом синхронизации D-триггера 10, выход инвертора 13 соединен с базовой цепью биполярного транзистора 2, выход порогового уси45 лителя 9 напряжения соедйнен с 1)-входом D-триггера 10. Пороговый усилитель 9 напряжения построен на основе компаратора, порог усилителя по напряжению задается источником )4 напряжения смещения, соединенным с инвертирующим входом компаратора.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 периодически формирует прямоугольные импульсы напряжения, поступающие на вход инвертора 1„ и вход синхронизации D-триггера 10.

07

Инвертор 13 периодически отпирает и запирает биполярный транзистор 2, что обеспечивает импульсное возбуждение светодиода 6, Если объект 12 перекрывает оптический канал между светодиодом 6 и фотодиодом 7, то.неосвещеннь и фотодиод 7 не создает заметного фототока и фотосигнал на входе усилителя 9 близок к нулю. В этом режиме сигнал на D-вход триггера !О не поступает, триггер 10 фиксирован в состоянии

"0 н не создает выходного сигнала.

Если объект !2 не перекрывает оптический канал между светодиодом 6 и фотодиодом 7, то последний, реаги- руя на импульсы света, излучаемые светодиодом 6, создает на входе усилителя 9 импульсные сигналы значительной амплитуды. Эти сигналы, проходя через усилитель 9, воздействуют на D-вход триггера 10 и переводят триггер 10 в состояние 1, обеспечивая формирование в .узле 11 выходного сигнала.

Порог срабатывания датчика четко определяется и фиксируется пороговым напряжением усилителя 9, которое в данном случае определяется уровнем напряжения, поданного на инвертирующий вход усилителя 9 от источника 14.

Если объект 12 перекрывает значительную часть оптического канала между светодиодом 6 и фотоднодом 7, то фотосигнал на входе усилителя 9 невелик и не достигает порогового напряжения усилителя 9. В этом состоянии триггер 10 не создает выходного сигнала.

Как только часть оптического канала, перекрытая объектом 12 становится относительно небольшой и фотосигнал на входе усилителя 9 превосходит пороговое напряжение, усилитель 9 начинает формировать выходные сигналы значительной амплитуды, которые, воздействуя íà D-вход триггера 10, переводят этот триггер в состояние "1", обеспечивая в узле 11 выходной сигнал датчика.

Из-за инерционности светодиода 6 и фотодиода 7 формирование фотосигналов на входе усилителя 9 происходит с определенной временной задержкой. Необходимое для надежной работы датчика временное перекрытие сигналов, формируемых усилителем 9, и сигналов, поступающих на вход синхро12676

Формула изобретения

Оптоэлектронный датчик объектов, .содержащий генератор импульсов, транзисторный ключ с общим эмиттеСоставитель А. Сидоров

Редактор Е, Копча Техред И.Попович . KoppeKTop E..Ñèðoõìàí

Заказ 5833/57 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 низации триггера 10 от генератора 1, достигается введением инвертора 13.

Порог срабатывания устройства не зависит от гистерезиса передаточной характеристики триггера 10. Устройство не реагирует на ложные сигналы — помехи, если они поступают на D-вход триггера 10 несинхронно с импульсами генератора 1.

Таким образом, в предлагаемом оптоэлектронном датчике объектов обеспечивается- четкая фиксация и повышенная помехоустойчивость порога срабатывания, что, в свою очередь, по— вышает чувствительность и точность регистрации объектов в открытом оптическом канале между светодиодом b и фотодиодом 7.

07 4 ром, в коллекторную цепь которого последовательно с первым резистором введен светодиод, фотодиод, связанный со светодиодом по открытому оптическому каналу и включенный в обратном направлении между источником постоянного напряжения и входом усилителя фотосигналов, соединенным через второй резистор с общей шиной, выходной триггер, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьипения чувствительности и точности регистрации объектов в открытом оптическом канале, введены инвертор, уси-. литель фотосигналов выполнен в виде порогового усилителя напряжения, выходной триггер выполнен в виде Dтриггера, выход генератора импульсов соединен с входом инвертора и с вхо" дом синхронизации D-триггера, выход инвертора соединен с базовой цепью транзисторного ключа, выход порогового усилителя напряжения соединен с D-входом D-триггера.