Фотоэлектрический датчик Советский патент 1992 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к первичным преобразователям, применяемым в сельскохозяйственном машиностроении, и предназначено, в частности, для использования на посевных агрегатах для контроля высева семян.

Известен фотоэлектрический датчик, содержащий фотоприемник, подключенный к входу усилителя, и светодиод, анод кото- - рого соединен с первым выводом резистора, а катод подключен к шине нулевого потенциала.

Недостатком известного датчика является сложность линии связи, так как для соединения датчика с проверяемым прибором требуется три провода.

Известен также фотоэлектрический датчик, содержащий фотоприемник, подключенный к входу усилителя и светодиод, анод которого соединен с первым выводом резистора, а катод подключен к шине нулевого потенциала. Этот датчик входит состав устройства сигнализации высева семян.

Недостатками этого датчика является сложность линии связи.

Цель изобретения - повышение надежности датчика за счет упрощения линии связи.

Для достижения указанной цели фотоэлектрический датчик, содержащий фотоприемник, выход которого подключен к входу усилителя, и светодиод, анод которого соединен с первым выводом резистора, а катод подключен к шине нулевого потенциала снабжен двумя амплитудными детекторами, формирователем импульсов и ключевым транзистором, база которого через формирователь импульсов подключена к выходу усилителя, коллектор соединен с первыми входами амплитудных детекторов и является выходным зажимом датчика, а его эмиттер вторые входы амплитудных детекторов и общие точки усилителя и формирователя подключены к шине нулевого потенциала, при этом выход первого амплитудного детектора соединен с выводами писл

С

vi ю со

-&W

сл 1

тания усилителя и формирователя импульсов.

На фиг.1 приведена функциональная схема фотоэлектрического датчика; на фиг.2 - диаграммы напряжений, поясняющие работу схемы.

Датчик содержит фотоприемник 1, подключенный к входу усилителя 2, светодиод 3, катод которого соединен с шиной 4 нулевого потенциала, а анод через резистор 5 подключен к выходу первого амплитудного детектора 6. Детектор 6 образован диодом 7 и конденсатором 8. Выходы усилителя 2 через формирователь 9 коротких импульсов подключен к базе ключевого транзистора 10, эмиттер которого соединен с шиной 4, а коллектор соединен с входом детектора 6, входом второго амплитудного детектора 11 и входным зажимом 12. Нагрузочный резистор 13 расположен в устройстве, к которому подключен датчик (на фиг.1 это устройство не показано). Питание датчика осуществляется от источника постоянного тока с напряжением Е (на фиг.1 не показан).

Датчик работает следующим образом.

При включении питания на конденсаторе 8 устанавливается постоянное напряжение Us, светодиод 3 излучает световой поток, направленный на фотоприемник 1. На выходе детектора 11 также устанавливается постоянное напряжение, которым питается усилитель 2 и формирователь 9. В процессе высева семена попадают в зону между светодиодом 3 и фотоприемником 1 и прерывают световой поток, воздействующий на фотоприемник. В результате этого на выходе усилителя 2 формируются импульсы Da. Каждым выходным импульсом запускается формирователь 9, на выходе которого формируются короткие прямоугольные импульсы Ug, открывающие ключ 10. Вследствие этого во время действия каждого импульса Ug напряжение на зажиме 12 становится близким к нулю (Uia), а диоды детекторов 6 и 11 запираются.

Параметры элементов схемы выбраны так, чтобы за время действия импульса Ug напряжения на выходах детекторов 6 и 11 изменялись незначительно (не более 2-3%

от напряжения Е). Б этом случае, когда заперты диоды детекторов 6 и 11 питание све- тодиода 3 осуществляется за счет разряда конденсатора 8, а питание усилителя 2. и формирователя 9 поддерживается неизменным за счет действия детектора 11.

После окончания импульса Ug ключ 10 закрывается и конденсаторы детекторов 6 и 11 подзаряжаются до первоначального уровня. При следующем импульсе Ug ключ

10 вновь открывается и описанные процессы повторяются.

Таким образом, при каждом прерывании светового потока фотоприемника 1 на выходном зажиме 12 формируется короткий

импульс Ui2 постоянной длительности.

Формула изобретения Фотоэлектрический датчик, содержащий фотоприемник, выход которого подключей к входу усилителя, и светодиод, анод которого соединен с первым выводом резистора, а катод подключен к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности датчика, он

снабжен двумя амплитудными детекторами, формирователем импульсов и ключевым транзистором, база которого через формирователь импульсов подключена к выходу усилителя, коллектор соединен с первыми

входами амплитудных детекторов и является выходным зажимом датчика, а его эмиттер, вторые входы амплитудных детекторов и общие точки усилителя и формирователя подключены к шине нулевого потенциала,

при этом выход первого амплитудного детектора подключен к второму выводу резистора, а выход второго амплитудного детектора соединен с выводами питания усилителя и формирователя импульсов.

U,

8

V

Использование: сельскохозяйственное машиностроение, в частности первичные преобразователи для контроля высева семян. Сущность изобретения: фотоэлектрический датчик, состоящий из пары светодиод - фотоприемник с усилителем, дополнительно снабжен двумя амплитудными детекторами, формирователем импульсов и ключевым транзистором. При каждом прерывании светового потока фотоприемника на выходном зажиме датчика формируется короткий импульс. 2 ил.