Фотодатчик Советский патент 1990 года по МПК G01B21/00 

и.

контр

Изобретение относится к контроль - но- измерительной технике и может быть использовано для контроля поло женил горячего проката

Целью изобретения является повы шение надежности контроля за счет обеспечения возможности дистанцион ного контроля исправности и работо способности датчика.

На чертеже приведена функциональ нал схема-фотодатчика.

Фотодатчик содержит оптически сбя занные оптический узел 1 и фотопри - емник 2, последовательно соединен - ные усилитель 3, вход которого соеди нен с выходом фотоприемника 2, и блою 4 выходного каскада, выход ко торого является информационным выходом фатодатчика, излучатель, оптически с.вязанный с фотоприемником 2 и вьшолненный в виде последовательно соединенных излучающего Диода 5, свободный вывод которого подключен к шине питания, и резистора 6, ключ 7, первый вывод которого соединен с нулевой шиной, второй вывод подключен к свободному выводу резистора 6, генератор 8, выход которого соединен с управляющим входом ключа 7, последовательно соединенные первый инвертор 9, вход которого подключен к общей точке резистора 6 и ключа 7-, первый элемент И 10, элемент-ИЛИ 11 и второй инвертор 12, вьпсод которого является контрольным выходом фотодатчика, третий и четвертый инверторы 13 и 1.4 и второй элемент И 15, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 11, первый вход - -с управляющим входом генератора 8 и является, входом Пуск конт- ройя фотодатчика, второй и третий входы - соответственно с выходами третьего и четвертого инверторов 13 и 14, вход третьего инвертора 13 соединен с выходом блока 4 выходного каскада и вторым входом первого элемента И 10, вход четвертого инвертора 14 соединен с выходом первого инвертора. 9 «

Фотодатчик работает следующим образом,

В исходном состоянии на входе фотодатчика Пуск контроля сигнал отсутствует, генер1атрр 8 вьщает на выходе, сигнал О постоянно, ключ 7 выключен, ток через излучающий диод

5 не идет. Датчик, наведенный через оптический узел 1 на объект, работает, как обычно: при отсутствии горячего проката на фотоприемник 2 излучение не поступает, сигнал на входах и выходах усилителя 3 и блока 4 выходного каскада отсутствует (Uj, 0); при появлении проката

появляется сигнал на фотоприемнике 2, входах и выходах усилителя 3 и блока 4 выходного каскада (И 1), датчик сработал,

. Когда необходимо проверить рабо датчика, его исп.равность, подается извне сигнал на вход Пуск контроля. Генератор 8 начинает работать, выдавая на выходе импульсы с частотой f (единицы, десятки герц), с

этой же частотой ключ 7 включает и выключает излучающий диод 5, находящийся в оптической связи с фото- приемником: 2 На фотоприемнике 2 по- является сигнал с частотой f, этот

сигнал предварительно.усиливается

усилителем 3 и поступает на вход блока 4 выходного каскада, с выхода которого поступает на входы третьего инвертора 13 и элемента И 10, Значит,

на входах элемента И 10 и инверторов 13 и 14 одновременно появляются сигналы 1, когда генератор 8 включает ключ 7, и сигналы О, когда генератор 8 выключает ключ 7« Сигналы появляются ТОЛЬКО в случае, если весь тракт усилителя датчика (фо.топрием- ник, все каскады усилителя) исправеНв При появлении сигналов 1 одновременно на входах элемента И 15 появляется сигнал I на его выходе и на входе элемента ИЛИ 11 и его выходе, на входе инвертора 12, На вькоде инвертора 12 - сигнал О. Это напряжение, близкое , передается че-

рез выход и линию на устройство контроля работы датчиков (или ЭВМ) Когда появляется сигнал О одновременно на входах элемента И 10 и инверторов 1 3 и 14, на выходах инвер-

торов 13 и 14 одновременно - сигнал I, на входах и выходе элемента И 15 - сигнал 1, он проходит через элемент ИЛИ 11 на вход инвертора 12, На выходе инвертора 12 сигнал О,

Таким образом, когда работает генератор 8, .сигнал 1 появляется при исправности датчика поочередно на выходах элементов И 10 и 15« Инвертор 12 имеет всегда 1 на входе, и на выходе поддерживается О „что свидетельствует об исправности датчика.

Если в датчике имеется неисправ ность (например, неисправен фото приемник 2 или усилитель 3 его сигнала), то на входах элемента И 10 нет соответствия (одновременно 1 или О на обоих входах). Неисправности усилителя 3 могут быть разные либо все время 1, либо все время О на выходе. Отсутствие одновременно 1 или О приводит к тому, что на выходе U появляются импульсы с частотой г , что позволяет легко контролировать неисправность Действительно, пусть Ug, 1 , а на первом входе - то 1, то О, Эти импульсы проходят на выход элемента И 10, вход элемента ИЛИ )1 и его выход, и на выходе инвертора 12 появляются импульсы.

После снятия .сигнала U ,ус . работа генератора 8 прекращается, на ключе 7 снимается сигнал включения и последний выключается, через излучающий диод 5 уже не протекает ток, излучение его прекращается. Сигнал 1 с общей точки резистора 6 и ключа 7 проходит на инвертор 9, на его выходе - сигнал О, значит О на входе и выходе элемента И 10 на входе Пуск контроля элемента И 15 и его выходе. Следовательно, на обоих входах и выходе элемента ИЛИ 11 - сигналы О, на выходе инвертора 12 - сигнал 1, Контроль прекращен. Излучающий диод 5, сигнализирующий работу устройства контроля, выключен. Сигнал 1 на выходе, позволяет проверять в этом ре

5

0

жиме исправность линии связи датчика с управляющей системой. Формула изобретения Фотодатчик, содержащий оптически связанные оптический узел и фотоприемник, последовательно соединенные усилитель, вход которого соединен с выходом фотоприемника и блок выходного каскада, выход которого является инфсцэмационным выходом фотодатчика, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности контроля, он снабжен излучателем, оптически связанным с фотоприемником и вьшолненным в виде последовательно соединенных резистора и излучающего диода, свободный вывод которого подключен к шине питания, ключом, первый вывод которого подключен к нулевой шине, второй вывод подключен к свободному выводу резистора, генератором, выход которого подключен к управляющему входу ключа, последова- 5 тельно соединенными первым инвертором, вход которого подключен к общей точке ключа и резистора, первым элементом И, элементом ИЛИ и вторым инвертором, выход которого является контрольным выходом фотодат чика, тре- тьим и четвертым инверторами и вторым элементом И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, первый вход соединен с управляюощм входом генератора и является входом Пуск контроля фотодатчика, второй и третий входы соединены соответственно с. выходами третьего и четверто го инверторов, вход третьего инвертора соединен с выходом блока выходного каскада и вторым входом первого элемента И, вход четвертого инвертора соединен с выходом первого инвертора.

0

5

0

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение надежности контроля за счет обеспечения возможности дистанционного контроля исправности и работоспособности датчика. Фотодатчик содержит оптически связанные оптический узел 1 и фотоприемник 2, усилитель 3 и блок 4 выходного каскада, сигнал на выходе которого равен "1" при наличии объекта или равен "0" при отсутствии объекта в зоне контроля и при исправном фотодатчике. В режиме контроля включается генератор 8, который выдает импульсы с частотой F₁, попеременно включая и выключая через ключ 7 излучающий диод 5. При исправном фотодатчике на выходе второго инвертора 12, являющемся контрольным выходом фотодатчика, в режиме контроля сигнал всегда равен "0". В случае неисправности какого-либо элемента фотодатчика, на контрольном выходе чередуются сигналы "0" и "1" с частотой F₁. 1 ил.