Оптический датчик

 

Изобретение относится к устройствам регистрации изменения интенсивности светового луча и может быть применено для контроля наличия объектов на ленте транспортера. Цель изобретения - расширение диапазона работоспособности датчика в условиях внешней засветки. Импульсы света, генерируемые светоизлучающим диодом 3, попадая на фотодиод 4, формируют импульсы фототока, которые формируют импульсы напряжения, поступающие через разделительный конденсатор 8 на вход усилителя 6. Импульсы напряжения усиливаются и детектируются с помощью детектора 7, на конденсаторе которого формируется постоянное напряжение, поступающее на первый вход компаратора 15 и устанавливающее на его выходе уровень логической "1." При пересечении светового канала объектом импульсное напряжение на вход усилителя не поступает, на выходе же его формируется постоянное напряжение, обусловленное наличием цепи отрицательной обратной связи усилителя. На выходе компаратора при этом устанавливается напряжение логического "0". 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИК.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 0 01 J 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4196568/24-25 (22) 20.02.87 (46) 23. 09. 89. Вюл . ¹- 35 (72) P.Â. Хапитов, С.И. Матшин, О.А. Иванов и N.À. Кадочникова (53) 621 .383(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1130745, кл. G 01 J 1/44, 1984.

Мартенсен. Простой оптический датчик, не чувствительный к окружающему свету. — Электроника, 1975, т. 48, №- 12, с. 60. (54) ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК (57) Изобретение относится к устройствам регистрации изменения интенсивности светового луча и может быть применено для контроля наличия объектов на ленте транспортера. Цель изобретения — расширение диапазона работоспособности датчика в условиях внешней засветки. Импульсы света, „„SU 1509618 А1

2 генерируемые светоизлучающим диодом

3, попадая на фотодиод 4, формируют импульсы фототока, которые формируют импульсы напряжения, поступающие через разделительный конденсатор 8 на вход усилителя 6. Импульсы напряжения усиливаются и детектируются с помощью детектора 7, на конденсаторе которого формируется постоянное напряжвие, поступакщее на первый вход компаратора 15 и устанавливающее на его выходе уровень логической "l".

При пересечении светового канала объектом импульсное напряжение на вход усилителя не поступает, на выходе же

его формируется постоянное напряжение, обусловленное наличийм цепи отрицательной обратной связи усилителя. На выходе компаратора при этом устанавливается напряжение логического .0 . 1 ил.

3 л где „„, К л.

Ьц

Пострянное напряжение на выходе усилителя 6 стабилизируется на уровне, равном напряжению, подаваемому на второй вход интегратора 5 с узла соединения резисторов 10 и ll, Таким образом, постоянная составляющая напряжения на выходе усилителя 6 меньше, чем пороговое напряжение на втором входе компаратора 15, формируемое

3 1509618

Изобретение относится к устройствам регистрации изменения интенсивности светового луча и может быть применено в автоматике, в частности для контроля наличия объектов на ленте транспортера.

Цель изобретения — расширение диапазона работоспособности цатчика в условиях внешней засветки. 10

На чертеже представлена структурная схема оптического датчика, Оптический датчик содержит источник 1 питания, мультивибратор 2, светоизлучающий диод 3, анод которого 15 подключен к выходу мультивибратора

2, а катод к общей шине источника 1 питания, фотодиод 4, интегратор 5, последовательно включенные усилитель

6 и детектор 7 с накопительным кон- 20 денсатором, подключенным к общей шине источника 1 питания, второй конденсатор 8, первый 9, второй 10, третий 11 резисторы, последовательно включенные между шинами источника 1 питания, четвертый 12, пятый

13, шестой 14 резисторы и компаратор 15, первый вход которого подключен к выходу детектора 7 и через шестой резистор 14 подключен к выходу 30 усилителя 6 и к первому входу интегратора 5, второй вход которого подключен к узлу соединения второго

10 и третьего 11 резисторов, выход интегратора 5 через пятый резистор

13 объединен со входом усилителя 6 и через второй конденсатор 8 подключен к аноду фотодиода 4, подключенному через четвертый резистор 12 к общей шине источника питания, катод 40 фотодиода 4 подключен к узлу соединения первого и второго резисторов

9 и 10 и к входу компаратора 15, выход которого является выходом оптического датчика. 45

Устройство работает следующим об— разом.

В исходном состоянии мультивибратор 2 формирует импульсы тока, которые включают светоизлучающий диод 3.

При наличии светового канала импульсы света, генерируемые светодиодом 3, попадают на фотодиод 4 и формируют импульсы напряжения на резисторе 12, которые через разделительный конденсатор 8 поступают на вход усилителя 6 ° При этом постоянное напряжение, формируемое на резисторе

12 за счет внешнего фонового освещения, через конденсатор 8 не проходит, а переменная составляющая напряжения на резисторе 12, обусловленная переменной составляющей внешнего освещения частично. подавляется RC-цепью, состоящей из конденсатора 8 и входного сопротивления усилителя 6 ° Импульсное напряжение, поступающее на вход усилителя 6, усиливается и детектируется детектором 7. -Напряжение, поступающее с выхода детектора

7 на первый вход компаратора 15, превышает постоянное пороговое напряжение на втором входе компаратора

15 и на выходе устройства формируется напряжение логической единицы.

При пересечении светового канала объектом импульсное напряжение на вход усилителя 6 не поступает и на выходе усилителя 6 формируется постоянное напряжение, уровень которого меньше, чем пороговое напряжение на втором входе компаратора 15. Накопительный конденсатор детектора 7 разряжается через резистор 14 до уровня постоянного выходного напряжения усилителя 6 и на выходе устройства формируется уровень логического нуля.

Интегратор 5 служит для стабилизации выходного напряжения усилителя 6 при воздействии различных дестабилизирующих факторов: изменения напряжения источников питания, теплового дрейфа выходного напряжения усилителя и т.д.

Постоянная времени интегратора 5 выбирается из условия неискаженной . передачи полезного импульсного сигнала усилителем 6

Л" инт постоянная интегрирования интегратора 5, коэффициент усиления усилителя 6; длительность импульса светового излучения.

Формула изобретения

Составитель Е. Маколкин

Редактор Г. Волкова Техред А. Кравчук

Корректор N. Иаксимишинец

Заказ 5792/33 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 150961 в узле соединения резисторов 9 и 10 причем это соотношение не меняется при колебаниях напряжения источника

1 питания, что повышает надежность срабатывания устройства и расширяет диапазон его работоспособности в условиях внешней засветки.

Оптический датчик, содержащий источник питания, мультивибратор, светоизлучающий диод, анод которого подключен к выходу мультивибратора, а катод — к общей шине источника питания, фотодиод, интегратор, последовательно включенные усилитель и детектор с накопительным конденсатором, подключенным к общей шине источника питания, отличающийся тем. что, с целью расширения диапазона работоспособности датчика в условиях

8 6 внешней засветки, в него введены вто.— рой конденсатор, первый, второй и третий резисторы, последовательно включенные между шинами источника питания, четвертый, пятый, шестой резисторы и компаратор, первый вход которого подключен к выходу детектора н через шестой резистор — к выходу усилителя и к первому входу интегратора, второй вход которого подключен к узлу соединения второго и третьего резисторов, выход интегратора через пятый резистор объединен с входом усилителя и через второй конденсатор подключен к .аноду фотодиода, подключенному через четвертый резистор к сбщей шине источника питания, катод фотодиода подключен к узлу соединения первого и второго резисторов и к второму входу компаратора, выход которого является выходом оптического датчика. (