SU1130745A1 - Фотодатчик - Google Patents

Abstract

1. ФОТОДАТЧИК, содержащий .фотоприемник, подключенный к входу порогового устройства и обкладке .конденсатора, причем выход порогового устройства  вл етс  первым выходом фотодатчика, отличающийс   тем,что, с целью увеличени  его помехоустойчивости и надежности путем сигнализации об уменьшении освещенности , в него введены устройство запрета, устройство задержки и дополнительное пороговое устройство, вхоД которого соединен с выходом фотоприемника , а выход - с вторым входом устройства запрета, первый вход которого соединен с выходом устройства задержки, вход которого соединен с выходом первого порогового устройства j причем выход устройства запрета  вл етс  вторым выходом фотодатчика . 2. Фотодатчик по п.1,о т л и чающийс  тем, что устройство запрета выполнено на D -триггере, резисторе и конденсаторе, причем С-вход триггера  вл етс  первым вхо3 дом устройства запрета, D -вход - вторым входом устройства запрета, ийверсный выход - вторым выходом фотодатчика , а пр мой выход триггера через резистор соединен с R -входом и конденсатором. п

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  регистрации изменени  освещенности и может найти применен в автоматике, в частности в пневмотранспортных установках, дл  регистрацйи пролета капсул. Известен фотодатчик дл  регистра ции пролета капсул, содержащий фото диод, один вьшод которого соединен через резистор с входом усилител  1 . Недостатком данного устройства  вл етс  низка  помехоустойчивость, дл  которой характерны ложные сраба тьшани , т.е. по вление сигнала на выходе при затемнении фотопрнемника посторонним объектом (помехой), и отсутствие сигнализации о снижении освещенности. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  фотодатчик, содержащий фотоприемник подключенный к входу порогового устройства и обкладке конденсатора, причем выход порогового устройства  вл етс  первым выходом фотодатчика 2 . Недостатками известного устройств  вл ютс  низка  помехоустойчивость отсутствие сигнализации об уменьшеНИИ освещенности, которое приводит к внезапным отказам. Цель изобретени  - увеличение по мехоустойчивости и надежности фотодатчика путем сигнализации об умень шении освещенности. Указанна  цель достигаетс  тем, что в фотодатчик, содержащий фотоприемник , подключенный к входу порогового устройства и обкладке конден;сатора , причем выход порогового устройства  вл етс  первым выходом фото Сдатчика, введены устройство запрета устройство задержки и дополнительное пороговое устройство, вход кото рого соединен с выходом фотоприемника , а выход - с вторым входом устрой ства запрета, первый вход которого соединен с выходом устройства задержки , вход которого соединен с выходом первого порогового устройства причем выход устройства запрета  вл  втс  вторым выходом фотодатчика. При этом устройство запрета выполнено на 33 -триггере, резисторе и конденсаторе, причем С -вх;од триггег ра  вл етс  первым входом устройства запрета, Г -вход - вторым выходом фотодатчика, а пр мой выход триггера через резистор соединен с R -входом и конденсатором. На фиг. 1 представлена структурна  схема предлагаемого фотодатчика; на фиг. 2 - эпюры электрических сигналов в различных точках устройства . Фотодатчик содержит фотоприемник 1, вьшод которого соединен с конденсатором 2 и входами пороговых устройств 3 и 4, выход устройства 3 соединен с первым выходом 5 фото датчика и входом устройства 6 задержки , выход которого подключен к первому входу устройства 7 запрета, второй вход которого соединен с выходом порогового устройства 4, а выход устройства 7 запрета соединен с вторым выходом 8 фотодатчика. . Устройство запрета выполнено на ,1)-триггере 9, резисторе 10 и конденсаторе 11, причем С -вход триггера 9  вл етс  первым входом устройства 7 запрета, D -вход - вторым входом устройства 7 запрета, инверсный выход - вторым выходом фотодатчика, а пр мой выход триггера 9 через ре- : зистор 10 соединен с R -входом и конденсатором 1 Г. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии (фиг.2) фотоприемник 1 освещен и его ток 1;, максимальный . При затемнении фотоприемника объектом, ток фотоприемника резко падает. Напр жение на конденсаторе 2 падает постепенно вследствие его разр да через входные цепи пороговых устройств 3 и 4. При постепенном уменьщении напр жени  Ug. на входах пороговых устройств последние срабатывают, причем уровни порогов и„орого и 4 выбирают таким образом, устройство 4 срабатывает раньше, чем устройство 3. После прохождени  объекта освещенность фотоприемника 1 и ток через него восстанавливают прежние уровни, но напр жение на входах пороговых устройств 3 и 4 возрастает постепенно вследствие линейного зар да конденсатора 2 стабильным током фотоприемника 1. Стабильность тока -. следствие высокого выходного сопротивлени  фотоприемника 1, характерное го дл  всех типов фотоприемннков. По мере роста напр жени  пороговые устг 3, ройства 3 и 4 принимают исходные состо ни , причем устройство 3 раньше , чем устройство 4. На выходах пороговых устройств 3 и 4 возникают импульсы напр жени  и ив(,|х4 Импульсы с выхода устройства 4 поступают на D -вход триггера 9, а с выхода устройства 3 - на первый выход 5 фотодатчика (выходную шину) и на вход устройства 6 задержки. С выхода устройства 6 задержки задержанный инвертированный импульс и gbix 6 поступает на С -вход триггера 9. Исходное состо ние триггера 9 - нулевое. Величину задержки t эадер, выбирают таким образом, что задний фронт задержанного импульса приходит на С -вход триггера 9. после окончани  импульса на Б -входе . Таким образом, триггер не измен ет своего состо ни , и на выходе 8 импульс g не возникает. При воздействии на фотоприемник помех импульс тока имеет либо небольшую длительность, но большую амплитуду, либо, наоборот, большую длительность, но небольшую амплитуду В этих случа х импульсы на выходах фотодатчика не возникают (фиг.2) вследствие интегрировани  тока фотоприемника на конденсаторе или вслед ствие недостаточной амплитуды. Напр жение на входах пороговых устройств 3 и 4 в этом случае не достигает порогов и не вызывает срабатывани  , устройств 3 и 4. Уменьшение исходной освещенности фотоприемника 1 под действием каких-либо факторов, например вследст вие загр знени  фотодатчика, уменьшает начальный ток. При затемнении фотоприемника 1 объектом работа фотодатчика происходит аналогично опи санной. Отличие возникает после про хождени  объекта, так как начальный ток фотоприемника становитс  меньше длительность заднего фронта импульса на конденсаторе 2 возрастает ибо она пропорциональна току зар да конденсатора. Увеличение длительнос ти заднего фронта импульса на входах пороговых устройств 3 и 4 пр водит к увеличению длительности импульсов на их выходах, причем на выходе устройства 4 в большей степени , чем на выходе устройства 3. Так как врем  задержки устройства 6 54 остаетс  посто нным, то к моменту прихода на С -вход триггера 9 заднего фронта инвертированного задержанного импульса с выхода устройства 6, на D -входе импульс еще присутствует и триггер измен ет свое состо ние на единичное. На выходе 8 возникает перепад напр жени , свидетельствующий об уменьшении освещенности. Через некоторое врем , определ емое величиной сопротивлени  резистора и емкостью конденсатора 11, триггер принимает исходное состо ние. Применение в качестве устройства запрета)-триггера вызвано тем, что в известных схемах запрета импульс большей длительности запрещает прохождение импульсов равной или меньшей длительности. Предлагаема  схема запрета позвол ет запретить прохождение импульса большей длительности импульсом меньшей длительности. Одновременно схема запрета формирует выходной импульс необходимой длительности с помощью RC-цепи. Кроме того, при нормальной освещенности пересечение луча света помехой может вызвать срабатывание порого вого устройства 4 и не вызвать срабатывание порогового устройства 3. Устройство запрета на) -триггере в отличие от известных схем запрета игнорирует импульс на втором входе устройства запрета импульс не возникает. Величину порога срабатьшани  порогового устройства 4 выбирают таким образом, что при уменьшении освещенности импульс на выходе 8 возникает раньше,чем возникают срабатьшани  фотодатчика, вызываемые помехами. Изобретение в пневмотранспортных установках ползвол ет существенно повысить эксплуатационную надежность установок и подн ть их производительность вследствие сокращени  в несколько раз числа сбоев и отказов фотодатчиков, привод щих к простою установок, св занному, с устранением причин сбоев и отказов. Степень полезного использовани  установок повышаетс  также в св зи с введением сигнализации о загр знении фотодатчика, в результате чего периодические профилактические работы можно производить по мере необходимости.

Исмдна  осбещенность

Поиитенна  освещенность

Фиг.2

Claims (2)

1. ФОТОДАТЧИК, содержащий фотоприемник, подключенный к входу порогового устройства и обкладке конденсатора, причем выход порогового устройства является первым выходом фотодатчика, отличающ и йс я тем,что, с целью увеличения его помехоустойчивости и надежности путем сигнализации об уменьшении освещенности, в него введены устройство запрета, устройство задержки и допол нительное пороговое устройство, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход - с вторым входом устройства запрета, первый вход которого соединен с выходом устройства задержки, вход которого соединен с выходом первого порогового устройства j причем выход устройства запрета является вторым выходом фотодатчика.

2. Фотодатчик по п.1, о т л и чающийся тем, что устройство запрета выполнено на D -триггере, резисторе и конденсаторе, причем С-вход триггера является первым входом устройства запрета,D -вход - ^; вторым входом устройства запрета, инверсный выход - вторым выходом фотодатчика, а прямой выход триггера через резистор соединен с R -входом и конденсатором.

|с

Фиг.1