Фотоэлектрический импульсный датчик Советский патент 1980 года по МПК H01L31/14 G08C9/06 

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к полупрово никовой технике и может быть использовано в устройствах контроля и ешто матики, например, при автоматическом контроле координатных переметдений ра бочих органов станков и других механизмов . Известен фотоэлектрический импуль ный датчик 11 , содержащий корпус с осветителем и фотодиодом, диафрагму с двумя отверстиями и диск с радиальными прорезями, расположенный ме5вду осветителем и фотодиода, который снабжен втулкой, установленной в корпусе с возможностью поворота относительно своей оси. Недостаток данного датчика - слож ность монтажа, так как диск с прорезями проходит между осветителем и приемником, что сильно снижает надеж ность работы датчика. Кроме того, сложно изготовление растра с прорезями. . ,. . Известен фотоэлектрический.импульсный датчик 2,содержащий растр, источники приемник света,расположенные на равных расстояниях от растра. Недостатками данного датчика являются малые надежность и чувствительнрсть датчика. Это обусловлено тем, чт:о он содержит д1аа растра. Приемник света имеет светопропускаемлй растр, а подвижный отражательный растр находится на оси, при вращении которой он вращается. При такой конструкции устройства для обеспечения нормальной работы нужно, чтобы между вргицакхдимся на оси растром и приемником-источником света было относительно большое (1-2 см) расстояние. Целью изобретения является создание фотоэлектрического импульсного датчика, имеющего более высокую надежность при большей чувствительности, которая определяется как отношением амплитуды импульсного сигнала к мощности источника света. Данная цель достигается тем, что приемник cBeta, поперечный размер которого не превышает двойной ширины штриха растра, и источник света расположены под углом на расстоянии между их центрами в пределах одинарной-двойной ширины штриха растра и угол S между,осью, перпендикулярной к светочувствительной поверхности приемника, и осью максимгшьного излучения света, сходящихся на повер ности растра, определен выражением , где d - расстояние между центрами % источника и приемника света;t - расстояние от растра до центра источника или светочувствительной поверхности приемника. Такое выполнение обеспечивает повышение чувствительности датчика, TS как уменьшено расстояние от источника и приемника света до растра. Максимальная же чувствительност предложенного датчика достигается при уменьшении расстояния от источника до приемника света, до предельно возможного значения dfcd (а -шири на штриха растра). При увеличении расстояния до с1 2о( чувствительнсэс датчика уменьшается до 30% от макси мального значения. Минимальный поперечный размер фотоприемника определяется технологическими возможностями его изготовления. На фиг. 1 схематически изображен фотоэлектрический импульсный датчик на фиг. 2 дан пример конкретного вы . полнения. Фотоэлектрический импульсный дат чик содержит источник света 1, приемник света 2 в корпусе 3. Их связывает растр 4 с шагом W и шириной О .. Такой фотоэлектрический импульсн датчик работает следующим образом. Свет от источника падает на раст отражается от него и падает на приемник света. При движении растра с опр еделенной скоростью от модулирует световой поток, падающий на приемник. На контактах приемника света образуются импульсы напряжения пропорциональные глубине модуляции интенсивности падающего света. Чувс вительность датчика по выходному напряжению приемника относительно Мссцностй источника света, как пока ло моделирование и теоретические расчеты, достигается тогда, когда поперечный размер фотодатчика не пр вышает двойной ширины штриха растра. В этом случае отпадает надобно дополнительного растра на приемнике света, что упроохает его конструкцию . Конкретный пример выполнения фотоэлектрического импульсного датчика представлен на фиг. 2, когда в качестве источника света применен бескорпусный светодиод (например АЛ-109), который вмонтирован в стандартный корпус фототранзистора. Шаг растра 1 мм, ширина штриха растра 0,5 мм, d 1,0 мм, С 2 мм,Р 28°. Такое взаимное расположение эле-, ментов и соотношение размеров фотоэлектрического импульсного датчика увеличило надежность его работы и чуствительность по сравнению с прототипом примерно 3-4 раза. Датчик более простой по конструкции. Габариты и масса его уменьшены, что дает экономию материалов. Формула изобретения Фотоэлектрический импульсный датчик, содержащий растр, источник и приемник света, расположенные на равных расстояниях от растра, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности при одновременном увеличении чувствительности, приемник света,поперечный размер светочувствительной поверхности которого не превышает двойной ширины штриха растра,и источник света расположены под углом на расстоянии между их центрами в пределах одинарной-двойной ширины штриха растра и угол между осью, перпендикулярной к светочувствительной поверхности приемника, с осью максимального излучения источника света, сходящимися на поверхности растра, определен выражением .. где d - расстояние между центрами источника и приемника света; t - расстояние от растра до центра источника света или светочувствительной, поверхности приемника света. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство 416725, кл. G 08 С 9/06, 1972. 2.Патент Великобритании № 1281568, кл. G 5 R, опублик., 1972 (прототип).

,X