Фотоэлектрический датчик Советский патент 1992 года по МПК G01B21/00 

Изобретение относится к средствам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в сигнальных устройствах, устройствах считывания, в технике контроля и оптических линиях связи.

Известен светочувствительный датчик для использования в фотоприемниках. В этом датчике использован фотодиод, используемый как генератор тока, операционный усилитель для преобразования фототока в напряжение, нагрузкой фотодиода является входное сопротивление операционного усилителя.

Однако этот датчик имеет недостаток, заключающийся втом, что входной световой поток не дифференцирован, т. е. устройство срабатывает при попадании на него светового потока с любого направления, если интенсивность этого потока выше

установленного порога срабатывания датчика.

Известен также оптический приемник, содержащий два диода, причем один из фотодиодов экранирован таким образом, что свет на него не попадает. Диоды подключены к входам дифференциального усилителя, выход которого представляет собой разность между токами диодов. Это исключает влияние локальных помех, которые одинаковы для обоих диодов, и позволяет получить приемник со связью по постоянному току, причем диоды включены в два плеча мостовой схемы, выход которой соответствует сигналу падающего пучка света.

Недостатком данного решения является усложнение общей схемы оптического приемника установкой дифференциального усилителя и специальной мостовой схемы.

VI

СО

VJ ю

СЬ VI

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является оптическая система для считывания двоичного кода, в которой использован источник инфракрасного излучения, модулированный с частотой 1,5 кГц. Отраженная часть излучения рассеивается в широком угле и фиксируется уста- новленным соответствующим образом фотодиодом. Окружающий свет не мешает считыванию, так как для отсечки видимого излучения применен светофильтр. Система способна работать при окружающей засветке, суммарный уровень которой превышает уровень сигнала информации.

Недостатком известного решения явля- ется низкая надежность системы, так как она не защищена от мощной импульсной световой помехи, несмотря на наличие дорогостоящего ИК излучателя и специального фильтра перед фотодиодом датчика.

Цель изобретения - расширение области использования за счет обеспечения работоспособности датчика при наличии импульсной световой помехи.

Поставленная цель достигается тем, что фотоэлектрический датчик, состоящий из корпуса с фотодиодом, установленным на его передней плоскости, и электронного узла, размещенного в корпусе, установлен с возможностью поворота вокруг своей оси и снабжен фоторезистором, установленным на корпусе датчика с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси датчика.

На фиг. 1 изображен фотоэлектриче- ский датчик, общий вид; на фиг, 2 - схема электронного узла.

Фотоэлектрический датчик содержит корпус 1, в котором на передней плоскости установлен фотодиод 2. Электронный узел 3, установленный в корпусе 1, снабжен дополнительным фоторезистором 4, установленным на оси с возможностью поворота относительно корпуса датчика на угол от О до 180 . Датчик размещен в кронштейне 5 с возможностью вращения вокруг собственной оси на 360°, при этом рабочая плоскость датчика остается без изменения. Оси вращения фоторезистора и датчика взаимно перпендикулярны.

Фотоэлектрический датчик работает следующим образом.

Фоторезистор 4 практически не шунтирует резистор RI и смещение на базе транзистора VTi определяется только величиной Bi (при отсутствии мощного источника светового потока).

Номинал резистора RI выбирается в зависимости от применяемого источника света и с учетом фоновой освещенности, которая учитывается при выборе соответствующего угла поворота (р- фоторезистора 4 в корпусе 1 датчика и угла (pi поворота корпуса 1 датчика в кронштейне 5.

В случае наличия в зоне эксплуатации фотодатчика мощной импульсной помехи фоторезистор 4 устанавливается путем поворота вокруг собственной оси на угол р и поворота всего датчика активной частью в направлении этой помехи вокруг оси на угол (pi. В этом случае сопротивление фоторезистора 4 под действием помехи резко уменьшается, обратное смещение на фотодиоде 2 возрастает и фотодатчик не срабатывает. Необходимость поворота фоторезистора 4 вокруг оси вызвана тем, что ложное срабатывание фотодатчика может быть и от источников, расположенных в задней полусфере, от активной плоскости датчика, если в передней полусфере находятся предметы с высокой отражающей способностью.

Обеспечение работоспособности датчика достигается соответствующей установкой угла (р фоторезистора 4, при котором его активная плоскость направляется в сторону импульсного источника световой помехи, при этом осуществляется защита датчика от импульсной помехи, расположенной в любом произвольном направлении.

Формула изобретения

Фотоэлектрический датчик, состоящий из корпуса с фотодиодом, установленным на его передней плоскости, и электронного узла, размещенного в корпусе, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования путем обеспечения работоспособности датчика при наличии импульсной световой помехи, он установлен с возможностью поворота вокруг своей оси и снабжен фоторезистором, установленным на корпусе датчика с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной к оси датчика.

Фиг. i

Изобретение относится к области средств автоматики и вычислительной техники. Целью изобретения является расширение области использования за счет обеспечения работоспособности датчика при наличии импульсной световой помехи. Датчик содержит фотодиод 2, установленный на передней плоскости корпуса 1 датчика, который установлен с возможностью поворота вокруг собственной оси, и электронный узел 3 с фоторезистором 4, установленным на корпусе 1 с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси датчика. При наличии импульсной световой помехи фоторезистор 4 ориентируют его активной плоскостью в направлении источника помехи, при этом фоторезистор 4 блокирует ложное срабатывание датчика. 2 ил. (Л С

-En