Фотореле Советский патент 1989 года по МПК H01H47/24 

СП

Од

Об

Изобретение может быть использовано в качестве датчика параметров перемещения рабочих органов в механизмах, где требуется высокая точность определения положения объекта. Цель изобретения - повышение точности срабатывания. Фотореле содержит источники 1, 2 света, фотоприемник 3, усилитель 4, регистры 6,7, элемент 9 задержки, инверторы 10, 11, генератор 12 импульсов, резисторы 13,14. За счет введения аналого-цифрового преобразователя 5, компаратора 8 кода, узла 15 выборки и хранения, а также выполнения объекта 16 светоперекрытия в виде вращающегося диска из светопроницаемого материала с радиусом R, в котором одна часть, ограниченная R, где R√, имеет постоянную оптическую плотность, а другая - равномерно меняющуюся по периметру, достигнута повышенная точность срабатывания при определении интенсивности светового потока. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к импульсной оптоэлектронной технике и может быть использовано Б качестве датчика параметров перемещения рабочих органов в механизмах.

Цель изобретения - повышение точности срабатывания.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства на фиг. 2 - поверхность вращающегося диска.

Фотореле содержит источник 1 и 2 света, фотоприемник 3, усилитель 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, первый 6 и второй 7 регистры, компаратор 8 кода, элемента 9 задержки, первый 10 и второй 11 инверторы, генератор 12 импульсов, ограничительные резисторы 13 и 14, узел 15 выборки и хранения, объект 16 свето- перекрытия.

Фотоприемник 3 оптически связан направленными под углом светопотоками Ф|И источниками 1 и 2 света, под- ключенными через резисторы 13 и 14 соответственно к выходу генератора 12 и инвертора 10. Вход инвертора 10 подключен к выходу генератора 12 и входу элемента 9 задержки, выход ко- торого подключен к первому входу регистра 6 и через инвертор 11 - к первому входу регистра 7. Фотоприемник 3 подключен к усилителю 4, выход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю (АЦП) 5, выход которого подключен к второму входу регистра 6, ВЫХОДИ которого подключены к второму входу регистра 7, выходы регистров 6 и 7 подключены к соответст- вующим входам компаратора 8 кода. Выход инвертора 11 через узел 15 выборк и хранения подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя 5, первый вход которого подключен к вто- рому входу узла 15 выборки и хранения, выходы регистра 6 и компаратора 8 кода являются выходами фотореле. Между источниками 1 и 2 света и фотоприемником 3 расположен светопроница- емьп объект 16. Объект 16 выполнен в виде вращающегося диска из светопроницаемого материала с радиусом R, светопроницаемость части плоскости диска 17, между радиусами R и г, где г меньше R, выполнена с равномерно ме- няющеГтся перит- етру оптической плотностью, а часть диска 18, ограниченная радиусом г, выполнена с постоянной оптической плотностью. Световые потоки источников 1 и 2 света направлены на соответствующую каждому из ни часть диска под углом к фотоприемнику 3.

Диск может быть изготовлен из фоточувствительной п-пенки путем ее равномерного вращения перед равномерно увеличивающимся световым потоком осветителя при экспонировании.

Фотореле работает следующим образом.

Импульсы с генератора 12 в поло- жительньш полупериод колебаний через резистор 13 возбуждают в источнике 1 света световой поток, оптически связанный с фотоприемником 3 через часть диска 17, а в отрицательный полупериод возбуждают световой поток через первый инвертор 10 и резис,тор 14 в источнике 2 света, оптически связанном с фотоприемником 3 через часть диска 18. Сигнал с фотоприемника 3 усиливается усилителем 4 и в АЦП 5 преобразуется в цифровой код. При этом в положительный полупериод колебаний задержанные элементом 9 задержки импульсы генератора 12 поступают в качестве тактовых импульсов на -первый вход регистра 6, на вторые входы (информационные) которого поступает код сигнала. В отрицательный полупериод тактовым и1-1пульсом с инвертора 11 производится запись кода регистра 6 в регистр 7 и выборка (запись) аналоговой величины усиленного сигнала с фотоприемника 3 в узел 15, уровень сигнала на лыходе которого (в режиме хранения) используется в качестве опорного сигнала преобразования АЦП 5 при воздействии положительного полупериода колебаний генератора 12. Соответственно при воздействии положительного полупериода записанный в регистре 6 код сравнивается в компараторе 8 с предыдущим кодом, переписанным в регистр 7, и на соответствующем выходе компаратора появляется сигнал больше или меньше, определяющий направление вращения.

При этом временная или температурная нестабильность компенсируется за счет постоянного контроля, т.е. обращения к опорному сигналу. При этом контрольный и опорный сигналы формируются диском (модулятором). Обе части диска 17 и 18 изготовлены из одного материала, тракт аналоговой обра515

ботки сигнала один и тот же, т.е. и контролируемый и опорньи сигналы формируются фотоприемником 3, усилителем 4 и АЦП 5. Это обеспечивает стабильность измерений при изменении контролируемого потока Р, (за счет вращения диска) и воспроизводимость информации о положении диска при отключении и включении питания электрической схемы.

Формула изобретения

10

1180

ней в виде вращающегося диска из светопроницаемого материала с радиусом R, причем первый вход узла выборки и хранения подключен к выходу второго инвертора, второй вход - к выходу усилителя и первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого Соединен с выходом узла выборки и хранения выходы аналого-цифрового преобразователя подключены к вторым входам первого регистра, выходы которого подключены к вторым входам второго регистра и первым входам компаратора кода, вторые входы которого соединены с выходами второго регистра, выходы первого регистра и компаратора кода являются выходами устройства, при этом светопроницаемая часть плоскпсти вращающегося диска между радиусами R и г. где г R, выполнена с равномерно меняющейся по периметру оптической плотностью, а часть вращающегося диска, ограниченная радиусом г, выполнена с постоянной оптической плотностью.

20

25

.г