Фотодатчик

СОВЕТСКИ БЛИ а 1 В 11/00 4 Н 03 К 17/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2рами и роботамн. Целью изобретения является расширение области применения фотодатчика, что достигается за счет устранения из выходного сигнала импульсной составляющей напряжения и увеличения мощности выходных цепей фотодатчика. фотодатчик работает в импульсном режиме. Автогенератор фотодатчика сконструирован на базе к 8- триггера 3 и содержит также транзисторный усилитель 7 тока светодиода 11, который одновременно выполняет функции усилителя постоянного тока для питания обмотки 8 электромагнитного реле. В результате схемного совмещения автогенератора фотодатчик прост, экономичен, имеет малые массу и габариты. 2 ил. Р 44арственный уни- орького етельство СССР3 К 17/00,к контке и моносит техн чествечастности новкции, вления а нипулят оыкод ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(57) Изобретение отрольно-измерительножет быть испольэовасредства автоматизав устройствах управИзобретение относится к контрольно-измерительной и сигнальной технике и может быть использовано в качестве средства автоматизации, в частности в устройствах управления манипуляторами и работами.Цель изобретения - расширение области применения фотодатчика в качестве сигнального порогового устройства за счет устранения в выходномсигнале импульсной составляющей напряжения и увеличение мощности выходных цепей фотодатчика.На фиг. 1 приведена электрическаясхема фотодатчика; на фиг. 2 - временные диаграммы работы фотодатчика.Фотодатчик (фиг, 1) содержит фотодиод 1, подключенный катодом к положительной шине питания +Ц, а анодом - к нагрузочному резистору 2 иБ-входу КБ-триггера 3. Второй выводнагрузочного резистора 2 подключенк отрицательной шине питания -Б.К-вход триггера 3 через конденсатор4 соединен с отрицательной шиной литания -У и через параллельно соедиИпенные резистор 5 и диод 6 - с прямым выходом Я триггера 3. Причем кК в вхо триггера подсоединен аноддиода 6. Инверсный выход Ц триггера 3 соединен с базой транзистора7, эмиттер которого соединен с первым выводом обмотки 8 электромагнитного реле и резистором 9. Второй вывод резистора 9 соединен с первымвыводом конденсатора 10, а вторые выводы обмотки 8 реле и конденсатора 10соединены с отрицательной шиной литания -Б. Коллектор транзистора 7соединен с катодом светодиода 11,анод которого соединен с плюсовойшиной питания +У. Выход фотодатчикаобразован незапитанными контактами12 реле,Фотодатчик работает следующим образом.Для определеннести предположим,что лри подаче литания триггер 3 устанавливается в единичное состояние,которое принимают за исходное.(фиг, 2, момент времени ). Приэтом транзистор 7 выключен, светодиод11 обесточен, на входах Б и К триггера 3 действуют нулевые сигналы. Смомента С, начинается заряд конденсатора 4 через резистор 5, Напряжение на К-входе триггера Бя нарастает и при достижении значения пере о транзистора 7 протекает по цепи резистор 9 - конденсатор 10, Вследствие большого индуктивного сопротивления обмотки 8 реле ток др через нее за время формирования импульса не успевает нарасти до сколько-нибудь значимой величины (фиг. 2, интервал времени ,-). Напряжение на конденсаторе 10 за время формирования импульса также увеличивается незначительно, так что ток его разряда в паузе между импульсами через обмотку реле близок к нулю.При частичном перекрытии потока сначала характер процессов, происходящих в автогенераторе, не изменяется - отличие заключается только в увеличении длительности генерируемых импульсов (фиг. 2, интервал времени С-С), что не приводит к срабатыванию реле. При дальнейшем снижении величины потока в цепи обратной связи установившееся значение фототока фотодиода снижается ниже некоторого предельного значения и напряжение Бз уже не может достичь значения напряжения Б переключения триггера 3 по Я-входу и триггер постоянно находится в состоянии генерации импульса (фиг. 2, момент времени Си далее). При этом конденсатор 10 через некоторое время заряжается до напряжения, близкого к единичному, а ток обмотки 8 реле к моменту времени й достигает значения тока срабатывания релеи реле включается, а его контакты 12 замыкаются (фиг, 2,25 30 3540 45 50 55 ключения цтриггер 3 переключаетсяв нулевое состояние (фиг. 2, моментвремени с,). На выходе Я триггеранапряжение становится равным нулю 5и через диод 6 происходит быстрыйразряд конденсаторов 4, а единичнымнапряжением с выходатриггера 3включаются транзистор 7 и светодиод 10 "В результате облучения фотодиода 1появляются и нарастают его фототок инапряжение на резисторе 2, поданноена Б-вход триггера З-П, Когда этонапряжение достигает значения напряжения переключения Б и, триггерпереключается в единичное состояние(фиг. 2, момент времени) и схемавозвращается в исходное состояние.Далее все процессы повторяются.С момента времени , когда начинается формирование импульса, ток1525893 б момент времени). При восстановле- рованы от его схемы, что упрощает нии потока облучения фотодиода гене- согласования фотодатчика с внешними рация возобновляется, а конденсатор цепями управляемого им устройства1 10 разряжается через обмотку 8 реле отсутствие импульсной составляющей и оно выключается, а его контакты5напряжения в выходном сигнале фото- " размыкаются. датчика. Указанные преимущества достигаются простыми и дешевыми средСовмещение функций автогенератора ствами, без увеличения токопотребдискриминатора, а также испольэо ления фотодатчика. формула изобретения ивание в качестве выходных цепей контактной группы реле позволяет при реализации фотодатчика просто и с малыми затратами увеличить мощность выходных цепей и исключить из выходного 5 сигнала импульсную составляющую напряжения, что дает возможность использовать фотодатчик в качестве сигнального порогового устройства и расширить тем самым область его применения. 20По сравнению с прототипом изобретение имеет следующие преимущества: возможность использования фотодатчика в качестве сигнального порогового устройства; более мощные выходные це пи, при этом одновременно можно использовать в качестве выходов фото- датчика и выходы триггера; выходные цепи фотодатчика электрически иэолифотодатчик по авт. св. У 1401551,о т л и ч а ю щ и й с я тем что1 9с целью расширения области примененияза счет устранения в выходном сигналеимпульсной составляющей напряженияи увеличения 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 выводом третьего резистора, а вторые выводы и конденсатора, и обмотки реле соединены с минусовой шиной питания, выходом фотодатчика служит контактная группа реле.