Фотоэлектрический датчик перемещений

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТГЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 579539

j т:-..-, с (51) М. Kz

C 01 В 11/OO (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 0304.75 (21) 2138109/25-28 с присоединением заявки № . (23) Приоритет (43) Опубликовано 0511.776юллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 28.11.77

Гаввдвротввввый воавтвт

Ваввтв Мвнвотров СССР во долом ввабрвтвнвй в открытий (53) УДК 531.717 (088.8) (72) Автор изобретения

В.Г.Чиликин (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИИ

Изобретение относится к фотоэлектрическому контролю и может быть использовано в устройствах, требующих безконтактного измерения перемещения.

Известен фотоэлектрический датчик перемещений, содержащий светодиоды, фотодиоды, работающие в качестве светоприемников, шторку, расположенную между светодиодами и фотодиодами, и исполнительно-регулирующее устройство 111.

Недостаток этого датчика — малая надежность. При выходе из строя любого светодиода или фотодиода нарушает- l5 ся его работа. Кроме того, в датчике невозможна подрегулировка его нулевого сигнала без изменения взаимного расположения светодиодов и фотодиодов.

Наиболее близким к данному изобре- 20 тению по технической сущности является устройство, содержащее источник переменного напряжения, два светодиода, подключенных к источнику, два фотодиода, шторку с прорезью между светодиодами и фотодиодами и усилительно-суммирующий блок. Выходные сигналы фотодиодов суммируются для обеспечения независимости их от бокового движения измеряемого предмета (21.

Однако указанный датчик также недостаточно надежен. Выход из строя любого из четырех фотодиодов приводит к отказу. Кроме того, датчик обладает низкой точностью, так как фотодиоды работают в фотодиодном режиме, что не позволяет производить измерения в области малых перемещений.

Цель изобретения — повышение точности измерении и надежности.

Для этого в датчике используют два опорных фотодиода, в шторке выполнена вторая прорезь, а усилительно-суммирующий блок состоит из двух усилителей постоянного тока с отрицательной обратной связью, фотодиоды подключены последовательно согласно, средняя точка их соединения подключена к заземленной шине источника, вторые концы фотодиодов подключены к входам усилителей, а выход каждого усилителя соединен с общей нагрузкой.

На чертеже схематично изображен гредлагаемый датчик.

Фотоэлектрический датчик перемеще— ний содержит светодиоды 1 и 2, шторку

3 с двумя прорезями, регулирующую уровень засветки фотодиодов 4 и 5 и расположенную между светодиодами и фотодиодами, усилители 6 и 7 постоянного

579539 тока (УПТ), усиливающие сигналы фотодиодов, точки 8 и 9 суммирования токов, в которых складываются токи фотодиодов и обратной связи УПТ, сопр".— тивления 10-13 обратных связей, соединяющие выход каждого УПТ с его входом, режимные сопротивления 14 и 15 усилителей, Усилители постоянного тока совместно с отрицательными обратными связями образуют две системы 16 и 17 автоматическои стабилизации режима ра10 боты фотодиодов, подключенные к общей нагрузке 18.

Предлагаемый датчик работает сле— дующим образом.

Излучение от светодиодов 1 и 2, за- 6 питанных напряжением прямоугольной формы, через шторку 3 попадает на два фотодиода 4 и 5, работающие в вентильном режиме. Каждый фотодиод включен на вход соответствующего УПТ, т.е. в 20 точках 8 и 9 систем 16 и 17. Сигналы с выходов УПТ через сопротивления 10 и 11, 12 и 13 в противофазе подаются обратно на фотодиоды. При помощи сопротивлений 10-13 выбирается необхо- Я6 димая глубина обратной связи каждой системы автоматической стабилизации.

С выхода каждого УПТ через сопротивления 14 и 15 сигналы поступают на нагрузку датчика. На нагрузке выделя- Зо ется выходной сигнал датчика 19, пропорциональный перемещению шторки 3.

Сигнал, поступающий с фотодиода в точку суммирования системы автоматической стабилизации, отрабатывается до величины статистической ошибки. Следовательно, на фотодиодах напряжение всегда будет поддерживаться близким к нулю, что обеспечивает линейную эависимость выходного напряжения и его стабильность.

Изменяя коэффициент усиления УПТ, можно производить подрегулировку выходного напряжения без изменения lIQ ложения светодиодов и фатодиодов. При выходе из строя одного из светодио— дов или фотодиодов датчик продолжает работать.

Формула изобретения

Фотоэлектрический датчик перемещений, содержащий источник перемен,:ого напряжения, два светодиода, подключенных к источнику, два фотодиода,шторку с прорезью между светодиодами и фотодиодами и усилительно-суммирую— щий блок, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, чro, с целью повышения точности измерений и надежности, в шторке выполнена вторая прорезь, а усилительно-суммирующий блок выполнен в виде двух усилителей постоянного тока с отрицательной обратной связью, фото,циоды подключены последовательно согI ласно, средняя точка их соединения подключена к заземленной шине источника, вторые концы фотодиодов подключены к входам усилителей, а выход каждого усилителя соединен с общей нагрузкой.

Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Р 264191, кл. С 08 С 9/06, 1969

2. Патент Франции 9 2162878 кл. G 001 1 1В 1 1111//0000, 1973.

Составитель B.Ëÿõoâ

3 фанта Корректор И, Редактор A.L4óðàäÿí Техоед . анта

Заказ 4387/41 Тираж 907 Подписное

ЦПИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж вЂ” 35 Разовская наб. д. 4/5

Филиал ППП Па- åíò,,г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1ок< и