Фотодатчик

 

Изобретение относится, в частности, к преобразователям величины потока излучения во временной интервал следования импульсов. Фотодатчик содержит фотодиод 1, светодиод 2, шины питания, транзистор 3, резисторы 4-6, времязадающий конденсатор 7, RS-триггер 8, диод 9. Фотодатчик имеет расширенные функциональные возможности, так как может выполнять функцию сигнального порогового устройства. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4091258/24-21 (22) 23.07.86 (46) 07.06.88. Бюл. № 21 (71) Пермский государственный университет им. А. М. Горького (72) Г. А. Новиньков (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1160237, кл. G 01 В 11/00, 1985.

Носов Ю. В., Сидоров А. С. Оптроны и их применение. — М.: Радио и связь, 1981, с. 198.

ÄÄSUÄÄ 1401551 А1 (5И 4 H 03 В 17 00, G Ol В 11 00 (54) ФОТОДАТЧИК (57) Изобретение относится, в частности, к преобразователям величины потока излучения во временной интервал следования импульсов. Фотодатчик содержит фотодиод 1, светодиод 2, шины питания, транзистор 3, резисторы 4 — 6, времязадающий конденсатор 7, RS-триггер 8, диод 9. Фотодатчик имеет расширенные функциональные возможности, так как может выполнять функцию сигнального порогового устройства. 2 ил.

1401551

Формула изобретения

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к преобразователям величины потока излучения во временной интервал следования импульсов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, повышение надежности и стабильности.

На фиг. 1 приведена электрическая схема фотодатчика; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Фотодатчик с оптической обратной связью содержит фотодиод 1 катодом соединенный с анодом светодиода 2 и с положительной шиной питания, транзистор 3, эмиттер которого соединен с одним выводом первого резистора 4, другой вывод которого соединен с отрицательной шиной питания и с одним выводом второго резистора 5, другой вывод которого соединен с анодом фотодиода 1, третий резистор 6, один вывод которого соединен с первым выводом времязадающего конденсатора 7, второй вывод которого соединен с отрицательной шиной питания, RS-триггер 8, S-вход которого соединен с анодом фотодиода 1, R-вход соединен с первым выводом времязадающего конденсатора 7 и с анодом диода 9, катод которого соединен с другим выводом третьего резистора 6 и с прямым выходом RS-триггера 8, который является выходом устройства, инверсный выход RS-триггера 8 соединен с базой транзистора 3, коллектор которого соединен с катодом светодиода 2.

Фотодатчик работает следующим образом.

При подаче питания триггер 8 устанавливается в произвольное состояние. Если триггер 8 установился в состояние «1» (момент времени tp), на прямом выходе триггера 8 присутствует единичное напряжение, на инверсном выходе — нулевое, транзистор 3 выключен, светодиод 2 обесточен. На входах S u R присутствуют нулевые сигналы, так как фотодиод 1 не облучается, конденсатор 7 разряжен. С момента времени tp начинает заряжаться конденсатор 7 через резистор 6 и напряжение Ц, на R-входе триггера 8 растет и при достижении значения напряжения U„ триггер 8 переключается в состояние «0» (момент времени ti). На прямом выходе триггера 8 устанавливается нулевое напряжение, а на инверсном — единичное. В результате через диод 9 происходит быстрый разряд конденсатора 7 и на входе R триггера 8 устанавливается нулевое напряжение, 5

10 15

50 а единичным сигналом с инверсного выхода триггера 6 отпирается транзистор 3 и включается светодиод 2 (момент времени t ). В результате облучения фотодиода 1 появляется и нарастает его фототок, создающий на резисторе 5 напряжение Vq.

При достижении этим напряжением значения напряжения срабатывания триггера 8 по S-входу триггер 8 переключается. в состояние «1» (момент времени tq), схема возвращается в исходное состояние и далее процесс повторяется.

Длительность импульса, сформированного в промежутке времени ti — tz, зависит от скорости нарастания фототока в фотодиоде

1, который в свою очередь зависит от интенсивности облучения фотодиода 1. Таким образом, изменение потока излучения в цепи оптической обратной связи преобразуется фотодатчиком в изменение длительности генерируемых импульсов. При уменьшении потока ниже некоторого порогового значения установившееся значение фототока снижается до величины, не обеспечивающей достижения напряжением U значения U — при этом переключения триггера 8 в единичное состояние не происходит, генерация импульсов прекращается.

В этом случае фотодатчик выполняет функцию сигнального порогового устройства.

Фотодатчик, содержащий фотодиод, катодом соединенный с анодом светодиода и с положительной шиной питания, транзистор, эмиттер которого соединен с одним выводом первого резистора, другой вывод которого соединен с отрицательной шиной питания и с одним выводом второго резистора, другой вывод которого соединен с анодом фотодиода, третий резистор, один вывод которого соединен с первым выводом времязадающего конденсатора, второй вывод которого соединен с отрицательной шиной питания, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения надежности и стабильности, в него введен RS-триггер, S-вход которого соединен с анодом фотодиода, R-вход соединен с первым выводом времязадающего конденсатора и с анодом диода, катод которого соединен с другим выводом третьего резистора и с прямым выходом RS-триггера, который является выходом фотодатчика, инверсный выход

RS-триггера соединен с базой транзистора, коллектор которого соединен с катодом светодиода.

1401551

Uns

i

Составитель В. Простаков

Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

3а каз 2539/52 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4