Фотореле

 

Изобретение относится к средствам автоматики и может быть использовано в качестве устройства получения информации для систем автоматического управления технологическим обору Bimtm йлод neptnu luni дованием, связанным с перемещением дискретных объектов по заданному пути, в частности при транспортировке и перекладке керамических изделий в промьшшенности строительных материалов . Цель изобретения - повьшение помехоустойчивости. Устройство содержит излучатель 1, ключ 2, генератор 3 импульсов, объективы 4 и 5, связывающие по оптическому каналу излучатель 1, объект 6 и фотоприемник 1, На схеме также показаны фильтр 8, формирователь 9, блок 10 сравнения, D-триггеры 11 и 12, злементы И 13, 14 и 15, элемент ИЛИ 16. По сравнению с прототипом предлагаемое, фотореле имеет более высокую помехоустойчивость и улучшенную релейную характеристику . 2 ил. с 9 СЛ m йлод ,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

9,ЯО,» (5D 4 Н 03 К 17 78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8mopnu йИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4007734/24-21 (22) 14.01.86 (46) 30.06.87. Бюл. N 24 (71) Специализированная проектноконструкторская технологическая организация Росавтоматстром (72) С. Г. Пуртов и С. Н. Юров (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 669197, кл. Н 03 К 17/78, 1979.

Авторское свидетельство СССР

И 966638, кл. G 01 V 9/04, Н 03 К 17/78, 1982. (54) ФОТОРЕЗЕ (57) Изобретение относится к средствам автоматики и может быть использовано в качестве устройства получения информации для систем автоматического управления технологическим оборудованием, связанным с перемещением дискретных объектов по заданному пути, в частности при транспортировке и перекладке керамических изделий в промышленности строительных материалов. Цепь изобретения — повышение помехоустойчивости. Устройство содержит излучатель 1, ключ 2, генератор 3 импульсов, объективы 4 и 5, связывающие по оптическому каналу излучатель 1, объект 6 и фотоприемник

7. На схеме также показаны фильтр 8, формирователь 9, блок 10 сравнения, D-триггеры 11 и 12, элементы И 13, 14 и 15, элемент ИЛИ 16. По сравнению с прототипом предлагаемое фотоЯ реле имеет более высокую помехоустойчивость и улучшенную релейную характеристику. 2 ил. (:

1320895!

Изобретение относится к средствам автоматики и может быть использовано в качестве средства получения информации для систем автоматического управления технологическим оборудованием, связанным с перемещением дискретных объектов по заданному пути, в частности при транспортировке и перекладке керамических изделий в промьппленности строительных материалов.

Цель изобретения — повыщение помехоустойчивости фотореле.

На фиг. 1 изображена функциональная схема фотореле; на фиг. 2 — временные диаграммы электрических сигналов.

Фотореле содержит излучатель 1, подключенный к ключу 2, генератор 3 импульсов, объективы 4 и 5, связывающие по оптическому каналу излучатель

1, объект 6 и фотоприемник 7. Кроме того, к выходу фотоприемника 7 подключены последовательно фильтр 8 и ! формирователь 9,, который подключен к первому входу блока 10 сравнения.

Блок сравнения выполнен в виде двух

D-триггеров 11 и 12, трех элементов

И 13-15 и элемент ИЛИ 16, причем первый вход блока 10 сравнения соединен с информационным входом Dтриггера 11 и первыми входами элементов И 13 и 14, второй вход блока сравнения, подключенный к выходу генератора 3, соединен с управляющими входами D-триггеров 11 и 12. Выход

D-триггера 11 соединен с первым вы-ходом блока сравнения, который под» ключен к второму входу ключа, и с входами элементов И 13 и 15, Выходы элементов И 13-15 через элемент

ИЛИ 16 соединены с информационным входом D-триггера 12- выход которого подсоединен к входам элементов

И 14 и 15 и к второму выходу блока

10 сравнения.

На фиг. 2 изображены временные диаграммы электрических сигналов на выходах ключа 2 (o), генератора 3 .(6), формирователя 9 (3), D-триггера 11 (г), элемента И 13 (g), эле— мента И 14 (e), элемента И 15 (ж), элемента ИЛИ !6 (g) н на втором выходе блока сравнения 10 (а). Кроме того, на фиг, 2 обозначены импульсы

17 увеличенной мощности на выходе ключа 2, импульсы 1.8-20 помехи, момент t появления объекта 6 в зоне

5 !

О !

55 срабатывания фотореле, момент t появления сигнала на выходе блока сравнения, момент t выхода объекта из эоны срабатывания фотореле, момент t4 исчезновения сигнала на выходе блока сравнения, моменты

t, t, t появления импульсов помехи и моменты 18, t9 кратковременного исчезновения и последующего появления полезного сигнала. . Фотореле работает следующим образом.

Генератор 3, например мультивибратор, вырабатывает импульсы определенной частоты, которые поступают на вход ключа 2. Ключ возбуждает излучатель 1, например светодиод инфракрасного излучения АЛ-119, электрическими импульсами, При этом возникают световые импульсы, по форме повторяющие электрические импульсы, которые через объектив 4 направляются на объект 6, отражаются от него и через объектив 5 поступают на фотоприемник 7, например фотодиод

ФД-К-155. При отсутствии объекта световые импульсы на фотоприемнике отсутствуют. Излучатель и фотоприемник могут быть размещены на одной оси напротив друг друга, или вместо объекта может быть размещена отражающая пластина, в этом случае прохождение объекта предполагается соответст1 венно между излучателем и фотоприемником или между фотоприемником и отражающей пластиной. Фотоприемник преобразует световые импульсы в электрические, которые через фильтр

8 и формирователь 9 поступают на первый вход блока 10 сравнения, Фильтр и формирователь соответственно устраняют прохождение постоянной и низкочастотной составляющих электрического сигнала, поступающего с фотоприемника, и формируют импульсы определенной амплитуды при превьппении входным сигналом определенного порогового уровня напряжения. В исходном состоянии при отсутствии объекта в зоне срабатывания фотореле на выходах формирователя и блока сравнения сигналы отсутствуют, что соответствует уровню "0" ° В момент 1„(фиг. 2а) объект появляется в зоне срабатывания фотореле, световой импульс, отражаясь от обьекта, вызывает импульс на выходе формирователя, который всегда отстает по времени от фронта

320895 импульса излучателя на время, не превышающее длительность импульса последнего. Сигнал "1" с выхода формирователя поступает на информационный Э-вход триггера ll и на первые входы элементов И 13 и 14, на С-вхо-. ды триггеров 11 и 12 поступают импульсы генератора, причем передний фронт импульса генератора соответствует заднему фронту импульса, по- !О ступающего на вход излучателя (фиг. 2а,б). Таким образом, при приходе первого .отраженного импульса триггер 11 устанавливается в состояние "1", триггер 12 остается в со- 15 стоянии "0" (фиг. 2г,и), так как элемент И 14 заперт сигналом "0" с выхода триггера 12 и не пропускает импульс с формирователя, а сигнал

"1" на выходах элемента И !3. и эле- 20 мента НЕ 16 появляется после того, как закончится действие переднего фронта импульса генератора. Последнее обусловлено тем, что момент установки триггера всегда отстает от момента поступления переднего *ронта импульса на управляющий вход (С-вход) на время задержки распространения сигнала, что условно показано на диаграммах. 30

"1" с выхода триггера 11 поступает на входы элементов И 13 и 15 и на второй вход ключа, который, переключаясь, увеличивает мощность сле-дующего импульса 17, поступающего на вход изпучателя, и увеличивает интенсивность облучения объекта. Таким образом более мощным сигналом осуществляется проверка информации от первого импульса излучения. В

40 случае подтверждения информации, т.е. при появлении второго импульса на выходе формирователя, "1" через элемент И 13, на втором входе которого уже присутствует "1", и элемент

ИЛИ 16 поступает на D-вход триггера

12. Импульсом генератора по С-входу (момент t ) триггер 12 устанавливается в состояние "1", что соответствует наличию объекта в зоне срабатывания фотореле. "1" с выхода триггера 12 поступает на вторые входы элементов И 15 и 14, разрешая прохождение сигнала с триггера 11 и формирователя 9 в случае кратковременного (один импульс) исчезновения и последующего появления полезного сигнала (моменты te t ). В этом случае в моменты t,,t действия импульсов генератора по С-входу íà D-входе триггера 12 присутствуют "1" и сигнал на выходе фотореле остается неизменным. В момент t объект выходит из эоны срабатывания фотореле, триггер ll после опроса импульсом генератора переходит в состояние 0 и ключ 2 снижает мощность сигнала и следующим импульсом, подтверждающим отсутствие объекта, триггер 12 переводится в состояние "0" (момент t ).

Воздействие импульсов 18-20 по-. мехи в моменты т, 1, t, показано на фиг. 2 6, преобразования сигналов, возникающие при этом на выходах элементов схемы, на диаграммах заштрихованы.

В случае воздействия помехи в промежутке времени между опросными импульсами генератора состояние Dтриггеров 11 и 12 не меняется и сигнал на выходе фотореле остается неизменным. При появлении импульса 20 помехи в момент действия импульса генератора в состояние "1" переходит лишь триггер 11 (фиг. 2г), который следующим опросным импульсом переводится в состояние "0 состояние триггера 12 и сигнал на выходе фотореле при этом остаются неизменными.

Таким образом, введение в состав блока сравнения трех элементов И и элемента ИЛИ, при котором первый вход элемента И соединен с первым входом блока сравнения„ первым входом второго элемента И и управляющим входом первого D-триггера, вторые вховходы второго и третьего элементов И соединены с выходом второго D-триггера, выход первого D-триггера соединен с вторым входом первого элемента

И, первым входом третьего элемента И и входом ключа, который включен между генератором и излучателем, а выход трех элементов И через элемент ИЛИ соединены с управляющим входом второго D-триггера, позволяет фиксировать появление или исчезновение объекта в зоне срабатывания фотореле в два этапа, причем на первом этапе первым импульсом устанавливается первый Р-триггер, который, воздействуя на ключ, соответственно усиливает или ослабляет мощность излучения следующего импульса, а на втором этапе вторым импульсом при подтверж- . дении информации второй D-триггер

1320895

t7 7 r7 1

1 I

I

1 I

Е

Г

Составитель И, Скобелева

Редактор А. Огар Техред В.Кадар Корректор Г. Решетник

Заказ 2667/56

Тираж 901 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 устанавливается в состояние, аналогичное состоянию первого D-триггера, или сохраняет предыдущее состояние, если информация от первого импульса оказалась ложной. В результате до- 5 стигается высокая помехоустойчивость фотореле по сравнению с прототипом и улучшается релейная характеристика устройства.

Формула из о брет ения

Фотореле, содержащее излучатель, генератор импульсов, фотоприемник, оптический канал, включенный между выходом излучателя и входом фотоприемника, фильтр, вход которого подключен к выходу фотоприемника, формирователь, вход. которого соединен с выходам фильтра, блок сравнения, содержащий первый и второй П-триггеры, первый вход блока сравнения соединен с выходом формирователя, а второй вход " с выходом генератора, о т—

I л и ч а ю щ и и .с я тем, что, с

25 целью повышения помехоустойчивости, в него введен ключ, выход которого соединен с входом излучателя, первый вход ключа соединен с выходом генератора, второй вход ключа соединен с первым выходом блока сравнения, в который введены первый, второй и третий элементы И и элемент ИЛИ, причем первый вход блока сравнения соединен с информационным входом первого

D-триггера и с первыми входами первого и второго элементов И, второй вход блока сравнения соединен с управляющими входами первого и второго Dтриггеров, выход первого D-триггера соединен с первым выходом блока сравнения, первым входом третьего элемента И и вторым входом первого элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента

ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с третьим входом элемента ИЛИ, выход ко" торого соединен с информационным входом второго D-триггера, выход которого соединен с точкой соединения второго входа второго элемента

И, второго входа третьего элемента

И и второго выхода блока сравнения.