Оптоэлектронный переключатель

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве бесконтактного переключателя в устройствах промышленной автоматики . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей достигается за счет преобразования интенсивности излучения в частоту генерированных колебаний и получения при этом информации о дальности датчика излучения относительно приемника излучения . Для этого в устройство дополнительно введены .токовый ключ 2 и источник 7 опорного напряжения. Усилитель 6 выполнен в виде операционного усилителя 14, в цепи положитепьной и отрицательной обратной связи которого включены соответственно конденсатор 15 и резистор 16. Источник опорного напряжения выполнен в виде последовательно соединенных резистора 17 и стабилитрона 18, шунтированного конденсатором 19 и переменным резистором 20. Источник 1 излучения и приемник 5 излучения выполнены в виде светои фотодиодов соответственно . На чертеже также показаны шина питания 3, общая шина 4, выходы 8, 9 и 13, входи 10, 11 и 14 формирователь 12. Введением токового ключа 2 в цепь обратной связи достигается автогенерация колебаний, частотнозависимых от взаимного положения источника и приемника излучения. 1 ил. -ffy § ел со со ел -fSfS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) 0751 А1 (50 4 Н 03 К 17/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 4039042/24 †2 (22} 02.01.86 (46) 15 ° 08. 87. Бюл. 9 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт технологии электротехнического цроизнодстна (72) П. А. Скорик, Б.А. Демченко и В. Г. Войцуцкий (53) 621. 382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 769740, кл. Н 03 К 17/78, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 752807, кл. Н 03 К 17/78, 1978. (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использонано в качестве бесконтактного переключателя в устройствах промышленной автоматики. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей достигается за счет преобразования интенсивности излучения в частоту генерированных колебаний и получения при этом информации о дальности датчика излучения относительно приемника излучения. Для этого в устройство дополнительно введены .токовый ключ 2 и источник 7 опорного напряжения. Усилитель 6 выполнен н виде операционного усилителя 14, в цепи положительной и отрицательной обратной связи которого включены соотнетственно конденсатор 15 и резистор 16. Источник опорного напряжения выполнен в виде последовательно соединенных резистора 17 и стабилитрона 18, шунтированного конденсатором 19 и переменным резистором 20. Источник 1 излучения и приемник 5 излучения ныполнены н виде свето- и фотодиодов соответстнен. но. На чертеже также показаны шина питания 3, общая шина 4, выходы 8, 9 и 13, входы 10, 11 и 14 формирова— тель 12. Введением токового ключа 2 н цепь обратной связи достигается автогенерация колебаний, частотноэависимых от взаимного положения источника и приемника излучения. 1 ил.

1330751

Изобретение оТносится к импульсной технике и может быть использовано в качестве бесконтактного переключателя в устройствах промышленной автоматики.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей переключателя за счет осуществления преобразования интенсивности излучения датчика излучения в частоту генерированных колебаний и получение, таким образом, информации о дальности датчика излучения относительно приемника излучения, что достигается путем введения токового ключа и источника опорного напряжения, а также путем выполнения усилителя в виде операционного усилителя с дополнительным входом, подключенным к выходу источника опорного напряжения.

На чертеже приведена принципиальная схема оптоэлектронного переключателя.

Устройство содержит источник 1 излучения, включенный последовательно с токовым ключом 2 между шиной 3 питания и общей шиной 4, приемник 5 излучения, включенный между общей шиной и прямым входом усилителя б, источник 7 опорного напряжения, также включенный между шиной питания и общей шиной, выход 8 которого соединен с дополнительным входом усилителя 6, г1ь1ход 9 которого подключен к управляющему входу 10 токового кл1оча 2 и к входу 11 формирователя

12, выход 13 которого является входной ш1111ОЙ Ус ГРОЙС тва .

Усилитель 6 выполнен в виде операционного усилителя 14, в цепи положительной и отрицательной обратной связи которого включены соответственно конденсатор 15 и резистор 16, причем ш1вертирующий вход операционного усилителя 14 является дополнительным входом усилителя 6.

Источник 7 опорного напряжения выполнен в виде последовательно сое диненных резистора 17 и стабилитрона 18, шунтированного конденсатором

19 и переменным резистором 20, средняя точка которого является выходом источника 7 опорного напряжения.

Источник 1 излучения и приемник 5 излучения выполнены, например, соответственно в виде свето- и фотодиодов, Формирователь 12 выполнен в виде выпрямителя, например, на диоде.

Устройство функционирует следую.щим образом.

При наличии напряжения питания и оптоэлектронной обратной связи, когда световой поток от источника 1 излучения проходит к приемнику 5 излучения, устройство представляет собой автогенератор. Электрические

10 колебания, возникшие в устройстве, выпрямляются в формирователе 12 и поступают на выходную шину устройства.

Если такой оптоэлектронной связи

15 нет или расстояние между источником

1 и приемником 5 излучения превышает допустимое, определяемое порогом чувствительности приемника 5 излучения, автоколебания не возникают

20 и напряжение на выходной шине равно

НУЛ1О.

Положительная орратная связь в устройстве, обеспечивающая возникновение и поддержание автоколебаний,,ч

25 осуществляется с выхода 9 усилителя

6 на управляющий вход 10 токового ключа 2, который включается тогда, когда напряжение на выходе 8 источника 7 опорного напряжения превышает

55 значение напряжения на прямом входе усилителя 6. При этом цепь источника излучения замкнута и световой поток может достигать приемника 5 излучения.

Этот процесс формирует на вь1ходе

9 усилителя 6 импульс напряжения одной полярности.

Когда напряжение на прямом входе усилителя 6 превышает значение опорного напряжения, напряжение на выходе

9 усилителя 6 меняет знак, и токовый ключ 2 закрывается, прерывая ток в цепи источника 1 излучения и, следовательно, световой поток к приемнику 5 излучения. При этом на выходе

9 усилителя 6 формируется импульс напряжения другой полярности °

Частота автогенерации определяется постоянной времени — инерционностью

1 приемника 5 излучения, входным сопротивлением усилителя и порогом ограничения входного сигнала усилителя.

Длительность импульса определяется временем рассасывания заряда затемненного приемника излучения и напряжением ограничения усилителя 6.

Частота электрических колебаний пропорциональна также освещенности приемника 5 излучения, т.е. зависит от расстояния между приемником 5 и

I 330751 источником 1 излучения, чем достигается получение дополнительной информации о положении объекта, связанного, например, с источником излучения.

Введением токового ключа 2 с цепью обратной связи, использованием операционного усилителя с дополнительным входом от выхода введенного источника опорного напряжения достигается осуществление автогенерации колебаний в устройстве, частотно зависимых от взаимного положения исОптоэлектронный переключатель, содержащий усилитель, формирователь, источник излучения, один из выводов которого соединен с шиной источника питания, приемник излучения, включенный между общей шиной и прямым роста и е . В. Лементуев

Техрсц М.;:данич Корректор Л. Тяско

Редактор H. Швыдкая

Зак," 3592/56 Тираж 901 Подписное

ВВИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

II3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Произв ..дстненно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 точника и приемника излучения.

Формула и э обретения

| входом усилителя, выход которого подключен к входу формирователя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с

5 целью расширения функциональных воэможностей, в него введены токовый ключ, Включенный между вторым выводом источника излучения и общей шинной, источник опорного напряжения, 10 включенный межцу шиной питания и общей шиной, вьпсод которого подключен к дополнительному входу усилителя, выход которого соединен с управляющим входом токового ключа, причем усилитель, включенный между шиной питания и общей шиной, выполнен в виде операционного усилителя с реэистивной отрицательной обратной связью, инвертирукнщий вход которого является дополнительным входом уси.лителя, а формирователь выполнен в виде выпрямителя, выход которого является выходной шиной устройства.