Фотореле

СОЮЗ СС 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 091 111) 11 4 Н 01 Н 47 2 САНИЕ ИЭОБРЕТЕ ТЕЛЬСТВ М АВТОРСИО(53) (56) У 30 ельство ССС 7/00, 197 ство СССР 7/24, 1971 нике. чествения рабо гнитах секто размещены дои зоне ди ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3830464/24-2124,2.8415,09.86.Бюл. УВ.А.Лавров, В.И.(57) Изобретение относится пульсной оптоэлектронной те Может быть использовано в к датчика параметров перемеще чих органов в механизмах и Цель изобретения - расширен циональных возможностеи путем избирательной обработки и раздельного вывода информации о регистрируемыхсветовых потоках различной мощности,В устройство, содержащее фотодиод 1,общую шину 2, источник 4 постоянногонапряжения 1 резисторы 3, 7, 11, транзисторные ключи: на транзисторе 5 сколлекторной нагрузкой (КН) 6 и натранзисторе 9 с КН 1 О, стабилитроны8, 12, для достижения цели введеныконденсатор 13, инверторы 14, 15, 16,логические элементы И 17, 18, 19, логический элемент ИЛИ-НЕ 20, КЯ-триггеры 21, 22. Фотодиод 1 реагируетна световой поток 25, который пересекается объектом 26 (диск). В каж1257720с различной оптическсй плотностью: чивает фотореле, позволяет автоматипрозрачный, полупроз 1:лчный, непро- чески исключать аварийные ситуации, зрачный, Четкий контроль направления связанные с перемещениями механизмов движения механизма, который обеспе- в ложных направлениях. 1 л, Изобретение относится к импульсной оптоэлектронной технике и может быть использовано в качестве датчика параметров перемещения рабочих ор-ганов в механизмах и машинах, в част ности, в станках, двигателях, роботах.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путем избирательной обработки и раздельного вывода информации о регистрируемых световых потоках различной мощности,На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема устройства;на фиг.2 - схема поверхности диска,который вращается в зоне световогопотока, регистрируемого устройством,Фотореле содержит фотодиод 1,анод которого соединен с общей шиной2 а катод через первый резистор 3 -с источником 4 постоянного.напряжения, первый транзисторный ключ собщим эмиттером, построенный на биполярном транзисторе 5 с коллекторной нагрузкой б, между базой которого и катодом фотодиода 1 последовательно с вторым резистором 7 включенв обратном направлении стабилитрон 8с большим напряжением стабилизации,второй транзисторный ключ с общимэмиттером, построенный на биполярном транзисторе 9 с коллекторной нагрузкой 10, между базой которого икатодом фотодиода 1 последовательно35с третьим резистором 11 включен вобратном направлении стабилитрон 12с меньшим напряжением стабилизации.В устройство введены конденсатор 13,первьп, второй и третий инверторы4 О14-16, первый, второй и третий логические элементы И 17-19 логическийэлемент ИЛИ-НЕ 20, первый и второйВ 8-триггеры 21 и 22, выходы 23 и 24которых являются выходами устройст 45ва. Коллектор первого ключа на транзисторе 5 соединен с первыми входами логических элементов И 17 и 19 и с входом инвертора 4, коллектор второго ключа на транзисторе 9 соединен с вторым входом логического элемента И 17, с входами инверторов 15 и 6 и через конденсатор 13 - с общей шиной 2, выходы инверторов 14 и 15 соединены соответственно с первым и вторым входами логического элемента И 18, третий вход которого соединен с третьим входом логического элемента 19 и с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ 20, выход инвертора 16 соединен с вторым входом логического элемента И 19, выход логического элемента И 17 соединен с К-входами триггеров 21 и 22, выход логического элемента И 18 соединен с Б-входом триггера 21, выход которого соединен с первым входом логического элемента ИЛИ-НЕ 20, выход логического элемента И 19 соединен с Я-входом триггера 22, выход которого соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ-НЕ 20.Фотодиод 1 реагирует на световой поток 25, который пересекается объектом 26. В данном случае объектом 26 служит диск (фиг.2), в каждой зоне которого размещены три сектора с различной оптической плотностью: прозрачный, полупрозрачный и непрозрачный. При вращении диска в пределах одной зоны фотодиод 1, реагируя на . световой поток различной мощности, формирует три фотосигнала различной амплитуды.Устройство работает следующим образом.Фотодиод 1, освещенный световым потоком значительной мощности, создает большой фототок, напряжение на катоде фотодиода 1 в этом случае невелико и не достигает напряжения стабилизации стабилитрона 12, Ключи на транзисторах 5 и 9 закрыты, и ло 1257720сектора диска световой поток 25 пересекает полупрозрачный сектор, то очередной сигнал напряжения формируется на выходе 24, что свидетельствует о вращении диска против часовой стрелки (фиг.2). Если диск вращается по часовой стрелке, то первым после импульсной паузы формируется сигнал напряжения на выходе 23,Четкий контроль направления движения механизма, который обеспечивает фотореле, позволяет, в частности, автоматически исключать аварийные .ситуации, связанные с перемещениями механизмов в ложных (нерабочих) направлениях. Формула и з о б р е т е н и я Фотореле, содержащее фотодиод, анод которого соединен с общей шиной, а катод через первый резистор - с источником постоянного напряжения, первый транзисторный ключ с общим эмиттером, между базой которого и катодом фотодиода последовательно с вторым резистором включен в обратном направлении первый стабилитрон, второй транзисторный ключ с общим эмиттером, между базой которого и катодом фотодиода последовательно с третьим резистором включен в обратном направлении второй стабилитрон, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены конденсатор, три инвертора, три логических элемента И, логический элемент ИЛИ-НЕ, два выходных КЯ-триггера, коллектор первого транзисторного ключа соединен с первыми входами первого и третьего логических элементов И и с входом первого инвертора, коллектор второго трназисторного ключа соединен с вторым входом первого логического элемента И, с входами второго и третьего инверторов и через конденсатор - с общей виной, выходы первого и второго инверторов соединены соответственно с первым и вторым входами второго логического элемента И., третий вход которого соединен с треть. им входом третьего логического элемента И и с выходом логического элемента ИЛИ- НЕ, выход третьего инвертора соединг-: с вторым входом третьего логического элемента И, выход первого логического элемента И соединен,гический элемент И 17 формирует сигнал, сбрасывающий триггеры 21 и 22 в состояние "О". Сигналы на выходах 23 и 24 устройства в таком режимеработы отсутствуют. 5Электрическое состояние устройства изменяется, если мощность светового потока, воздействующего на фото- диод 1, снижается и напряжение на катоде фотодиода 1 превосходит напря жение стабилизации стабилитрона 12, но не достигает напряжения стабилизации стабилитрона 8. В этом случае ключ на транзисторе 9 фиксируется в режиме насыщения (полностью отпира ется), а ключ на транзисторе 5 остается закрытым. Инвертор 16, реагируя на сигнал с коллектора транзистора 9, включает логический элемент И 19, который в свою очередь перево дит в состояние 1 триггер 22. На выходе 24 формируется сигнал напряжения. Одновременно триггер 22 через логический элемент ИЛИ-НЕ 20 возвращает логический элемент И 19 в состояние 0".Если мощность светового потока, воздействующего на фотодиод 1, невелика, то потенциал катода фотодиода 1 близок к напряжению источника 4 и 30 превышает напряжение стабилизации стабилитрона 8. При этом отпираются оба ключа на транзисторах 5 и 9Однако благодаря конденсатору 13, формирование отрицательного сигнала на пряжения на коллекторе транзистора 9 задерживается и первым в состояние Ор переходит ключ на транзисторе 5, что исключает ложное срабатывание инвертора 16, элемента И 19 и триггера 22. Ключ на транзисторе 5 по цепи с инвертором 15 переключает логический элемент И 18 и переводит в состояние "1" триггер 21. На выходе 23 формируется сигнал напряжения. д Одновременно триггер 21 через логический элемент ИЛИ-НЕ 20 возвращает логический элемент И 18 в состояние "О".Введение инверторов 14-16, логических элементов 17-20 и триггеров 21 и 22 расширяет функциональные возможности устройства, Например, при использовании в качестве объекта 26 вращающегося диска (фиг.2) фоторе- Ы ле обеспечивает информацию не только о скорости, но и о направлении вращения диска. Если после прозрачногоСоставитель А.СидоровТехред И.Попович Корректор И.Муска Редактор Ю.Середа Заказ 5031/51 Тираж б 43 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5.Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород,ул,Гроектная, 4 3 1 с К-входами КБ-триггеров, выход второго логического элемента И соединен с Я-входом первого КБ-триггера, выход которого соединен с первым входом логического элемента ИЛИ-НЕ, выход третьего логического элементаИ соединен с Б-входом второго КБтриггера, выход которого соединен свторым входом логического элемента5ИЛИ-НЕ .