Фотоэлектрическое реле Советский патент 1985 года по МПК G08B17/10 

j:

60

. 1

Изобретение относится к средствам автоматизации, а именно к устройствам, срабатьшающим при взаимодействии со световым излучением и может быть использовано в качестве средства получения информации для систем автоматического управления технологическими процессами, связанными с перемещением дискретных объектов по заданному пути.

Известно фотоэлектрическое реле, содержащее излучатель, генератор импульсов, фотоприемник, интегратор, пороговый элемент, элемент запрета и реле времени (ij .

Однако устройство обладает низкой надежностью.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фотоэлектрическое реле, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с излучателем и сС.-входом DY-триггера, выход которого является вькодом фотоэлектрического реле, фотоэлемент, выход которого через фильтр подключен к входу первого порогового элемента, выход которого соединен с D -входом 33 V -триггера 2 .

Недостатком известного фотоэлектрического реле является низкая надежность, обусловленная дребезгом выходного сигнала при частичном пере крытии объектом светового потока излучателя.

Целью изобретения является повышение надежности фотоэлектрического реле., .

Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрическое реле, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с излучателем и с С-входом D V-триггера, выход которого.является выходом фотоэлектрического реле, фотоэлемент, выход которого через фильтр подключен к йходу первого порогового элемента, выход которого соединен cD -входом У-триггера, введены второй пороговьй элемент и элемента запрета, выход которого соединен с -входом V-триггера, выход фильтра через втоой пороговый элемент подключен к первому входу элемента запрета, втоой вход которого подключен к выходу ервого порогового элемента. .. На фиг. 1 изображена электрическая хема фотоэлектрического реле; на иг.2 - амплитудно-временные диаг414312

раммы, поясняющие работу фотоэлектрического реле, Фотоэлектрическое реле содержит

импульсньй светоизлучатель 1, в состав которого входит генератор 2 импульсов и излучатель 3, фотоприемник 4j в состав которого входит фотоэлемент 5 и фильтр 6 (при обнаружении несветящихся объектов фильтр 6 может 10 отсутствовать), пороговые элементы 7 и 8 с различными пороговыми уровнями, элемент 9 запрета,1)У -триггер 10. Объект обнаружения обозначен позицией 11.

15 Реле работает следующим образом.

Возбуждение излучателя 3 электрическими импульсами 12 (фиг.2) гене- ратора 2 импульсов вызывает свечение излучателя 3. Возникающие при этом

20 световые импульсы, по форме повторяющие электрические, достигают поверхности объекта 11, отражаются от нее и попадают на светочувствительную поверхность фотоэлемента 5, вызывая

25 появление электрических импульсов на. его вькоде. Если объект самосветящийся, то сигнал с вькода фотоэлемента 5 содержит постоянную составляющую, которая устраняется фильтром

Q 6. На выходе фотоприемника 4, таким образом, присутствует сигнал 13 независимо от того, является ли объект самосветящимся или нет.. По мере движений объекта 11 в зоне обнаружения, амплитуды световых импульсов , попадающих на фотоэлемент 5, возрастают от нуля до максимума, принимая все промежуточные значения. При этом амплитуды смежных импуль.- сов отличаются друг от друга, так как поверхность объекта неоднородна. Такой же нестабильный характер имеют

и электрические импульсы, составляю. щие сигнал 13 на выход фотоприемника 4. .

€ выхода фотоприемника 4 сигнал 13 поступает на входы пороговых элементов 7 (с пороговым уровнем 14) чИ 8 (с пороговым уровнем 15). Если сигнал 13 не превышает пороговьй уровень (порог) 15, то на выходах обоих пороговых элементов 7 и 8 сигнал отсутствует, что соответствует уровню логического О. Если сигнал 13 превышает порог 15, то на выходе порогового элемента 8 появляется сигнал

логическая Г ,16 фиг.2), а превы- шение сигналом 13 порога 14 приводит к появлению 1 на выходе порогового

элемента 7 (17 фиг.2). Сигналы, поступающие с выходов пороговых элементов 7 и 8 на соответствующие входы элемента 9 запрета.

НаD-вход DV-триггера 10 поступает сигнал 17, наV-вход, - сигнал 18, а на С-вход 19, представляющий собой кратковременные импульсы, формируемые на С-входе BV -триггера в моменты спада импульсов 12, поступающих от генератора 2 импульсов. В момент появления импульса 20 на С-вхде BV -тригге-ра 10, на его -входе присутствует логическая 1, разрешающая считьшание информации, поступающей наD -вход (логический О). При этом сигнал 21 на выходеШ-триггера 10 устанавливается в состояние О. Следующий импульс 22DV-триггер 10 не переключает, так как на 1/ -входе в этот момент присутствует сигнал запрещающий прием информации (логический О). DV -триггер 10 сохраняет состояние О. Б момент появления импульса 23 на С -входе DV -триггера 10, на его У -входе - 1, на)-входе - также 1.DV -триггер 10 переключается в состояние, соответствующее сигналу на его -входе, т.е. устанавливается в состояние 1, что означает присутствие объекта в зоне обнаружения фотореле. В момент прихо .да импульса 24 амплитуда сигнала 13 значительно снижена по сравнению с амплитудой предыдущего импульса,

однако еще превышает порог 14. поэтому такой сигнал считается ложным,

что фиксируется появлением 0 на V-входе DV-триггера 10. Поэтому, несмотря .на присутствие О на1 -входе импульс 24 не изменяет существующего состояния DV-триггера 10 (логическая 1). Аналогичным образом появление импульса 25 подтверждает сос тoяниeDV-тpиггepa 10 (1 на V-входе указьшает на истинность информации), а импульс 26 не воздействует наБ /-тргер 10 (О HaV -входе указывает на ложность информации).

В период объекта из зоны обнаружения фотоэлектрического реле сигнал 13 постепенно уменьщается и становится то ниже порога 14, то превышае его. Когда амплитуда сигнала 13 первый раз установится ниже порога 14, OV-триггер 10 переключается в состояние О по приходу импульса 27 фиг.2 (на V-входе при этом присутствует сигнал разрешения приема информации - 1) в соответствии с нулевь1м состоянием D -входа. Нулевое состояние сигнала на выходе -триггера 10 означает отсутствие объекта. Дальнейшие колебания амплитуды сигнала -13 относительно порога 14 (фиг.2) не изменяют состоянияБ -триггера to.

Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями.

rX

vO

f( i I .

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ Р-ЕЛЁ, содержащее генератор, импульсов, выход которого соединен с излучателем и с С-входомПУ-триггера, выход которого является выходом фотоэлектрического реле, фотоэлемент, выход которого через фильтр подключен к входу первого порогового элемента, выход которого соединен сD-входом DV-триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности реле, в него введены второй пороговый элемент и элемент запрета, выход которого соединен с V -входом DV -триггера, выход фильтра через второй пороговый элемент подключен к первому вхо-, ду элемента запрета, второй вход ко торого подключен к выходу первого порогового элемента.

17