Оптоэлектронный переключатель

САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 21) 22) 46) 71) дальности датчикно приемника излустройство допоповый ключ 2 и н о ри эт злучени ения. Д тносителэтого в нитепьно введе то огоский апряжения. Усип е операционного опор олнен 14 в источниктель 6 выусилителяи отрицат о цепи положитепьноиобратной связи котознодстнаДемчен ьно о СССР 1978. СССР 1978. ельс17/7ьств17/7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 4039042/24-2102. 01. 8615,08. 87. Бюл. У 30Всесоюзный научно-исследовательпроектно-конструкторский и техический институт технологии эпектротехнического прои(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использонанов качестве бесконтактного переключателя в устройствах промышленной автоматики. Цель изобретения - расширение функциональных возможностейдостигается за счет преобразованияинтенсивности излучения в частотугенерированных колебаний и получения рого включены соотнетственно конденсатор 15 и резистор 16. Источникопорного напряжения выполнен н видепоследовательно соединенных резистора 17 и стабилитрона 18, шунтированного конденсатором 19 и переменнымрезистором 20, Источник 1 излученияи приемник 5 излучения выполнены нвиде свето- и фотодиодов соотнетстненно. На чертеже также показаны шинапитания 3, общая шина 4, выходы 8, 9и 13, входы 10, 11 и 14 формирова -тель 12. Введением токоного ключа 2н цепь обратной связи достигаетсяантогенерация колебаний, частотноэанисимых от взаимного положенияисточника и приемника излучения. 1 илИзобретение оТносится к импульсной технике и может быть использовано в качестве бесконтактного переключателя в устройствах промышленнойавтоматики,Целью изобретения является расширение функциональных возможностейпереключателя за счет осуществленияпреобразования интенсивности излучения датчика излучения в частоту генерированных колебаний и получение,таким образом, информации о дальности датчика излучения относительноприемника излучения, что достигаетсяпутем введения токового ключа и источника опорного напряжения, а такжепутем вь 1 попнения усилителя в видеоперационного усилителя с дополнительным входом, подключенным к выходу источника опорного напряжения.На чертеже приведена принципиальная схема оптоэлектронного переключателя.Устройство содержит источник 1излучения, включенный последовательнос токовым ключом 2 между шиной 3питания и общей шиной 4, приемник 5излучения, включенный между общейшиной и прямым входом усилителя 6,источник 7 опорного напряжения, также включенный между шиной питания иобщей шиной, выход 8 которого соединен с дополнительным входом усилителя б, илход 9 которого подключенк управляющему входу 10 токовогоключа 2 и к входу 11 формирователя12, выход 13 которого является вход 1 Ой шп 110 й усГройства,Усилитель б выполнен в виде операционного усилителя 14, в цепи положительной и отрицательной обратнойсвязи которого включены соответственно конденсатор 15 и резистор 16,причем инвертирующий вход операционного усилителя 14 является дополнительным входом усилителя 6.Источник 7 опорного напряжениявыполнен в виде последовательно соединенных резистора 17 и стабилитрона 18, шунтированного конденсатором19 и переменным резистором 20, средняя точка которого является выходомисточника 7 опорного напряжения.Источник 1 излучения и приемник 5излучения выполнены, например, соответственно в виде свето- и фотодиодов,Формирователь 12 выполнен в видевыпрямителя, например, на диоде.30 значение напряжения на прямом входеусилителя 6. При этом цепь источникаизлучения замкнута и световой потокможет достигать приемника 5 излучения. Этот процесс формирует на вьходе9 усилителя б импульс напряжения одной полярности,Когда напряжение на прямом входеусилителя 6 превышает значение опорного напряжения, напряжение на выходе9 усилителя б меняет знак, и токовыйключ 2 закрывается, прерывая ток вцепи источника 1 излучения и, следовательно, световой поток к приемнику 5 излучения. При этом на выходе9 усилителя б формируется импульснапряжения другой полярносТи,Частота автогенерации определяетсяпостоянной времени - инерционностьюприемника 5 излучения, входным сопротивлением усилителя и порогом ограничения входного сигнала усилителя.Длительность импульса определяетсявременем рассасывания заряда затемненного приемника излучения и напряжением ограничения усилителя б,Частота электрических колебанийпропорциональна также освещенностиприемника 5 излучения, т.е. зависитот расстояния между приемником 5 и 35 40 45 50 55 Устройство функционирует следую.щим образом,При наличии напряжения питанияи оптоэлектронной обратной связи,когда световой поток от источника 1излучения проходит к приемнику 5излучения, устройство представляетсобой автогенератор. Электрические10 колебания, возникшие в устройстве,выпрямляются в формирователе 12 ипоступают на выходную шину устройства.Если такой оптоэлектронной связи15 нет или расстояние между источником1 и приемником 5 излучения превышаетдопустимое, определяемое порогомчувствительности приемника 5 излучения, автоколебания не возникают20 и напряжение на выходной шине равнонупо.Положительная обратная связь вустройстве, обеспечивающая возникновение и поддержание автоколебаний,,ч25 осуществляется с выхода 9 усилителя6 на управляющий вход 10 токовогоключа 2, который включается тогда,когда напряжение на выходе 8 источника 7 опорного напряжения превышает1330751 источником 1 излучения, чем достигается получение дополнительной информации о положении объекта, связанного, например, с источником иэлучения.Введением токового ключа 2 с цепью обратной связи, использованием операционного усилителя с дополнивходом усилителя, выход которого подключен к входу формирователя, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с Вцелью расширения функциональных воэможностей, в него введены токовыйключ, Включенный между вторым выводом источника излучения и обшей шинной, источник опорного напряжения, 10 включенный межцу шиной питания иобщей шиной, выход которого подключен к дополнительному входу усилителя, выход которого соединен с управляющим входом токового ключа, 1 В причем усилитель, включенный междушиной питания и общей шиной, выполнен в виде операционного усилителяс реэистивной отрицательнойобратнойсвязью, инвертирукнщий вход которогоявляется дополнительным входом уси,лителя, а формирователь выполнен ввиде выпрямителя, выход которого является выходной шиной устройства. тельным входом от выхода введенногоисточника опорного напряжения достигается осуществление автогенерацииколебаний в устройстве, частотнозависимых от взаимного положения источника и приемника излучения.Формула и э о б р е т е н и я Оптоэлектронный переключатель, содержащий усилитель, формирователь, источник излучения, один из выводов которого соединен с шиной источника питания, приемник излучения, включенный между общей шиной и прямым,остввю е , В. ЛементуевТсхрсц Х.данич Корректор Л. Тяско Редактор Н. Швыдкая Зак," 3592/56 Тираж 901 Подписное ВВИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5