Фотоэлектрический импульсный датчик
Патент 767872
Авторы
Фотоэлектрический импульсный датчик
Иллюстрации
Реферат
О НИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
<11767872
Союз Советских
Социалистических
Республик г
> а Г .
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—
1 (22) Заявлено 21,1178 (21) 2683601/18-25 с присоединением заявки Но (51)М. Кл.3
Н 01 L 31/14
G 08 С 9/06
Государственный комитет
С С С.Р по аеаам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 300980 Бюллетень 1 19 36 (53) УДК 621.382 (088.8) Дата опубликования описания 300980
К.К. Валацка, Й.Ю. Веркялис, С.Й. Гечяускас, A.Þ. Зубас, М.-A.Ê. Жвирблис, А.-П.A. Мажейкис, В.П. Мостейкис и И.-Э.Э. Стружановский (72) Авторы изобретения (71)Заявитель ОРдена ТРУдового КРасного Знамени инститУт физики полупроводников AH Литовской ССР (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ДАТЧИК
Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть исполь- зовано в устройствах контроля и автоматики, например, при автоматическом контроле координатных перемещений ра- 5 бочих органов станков и других механизмов
Известен фотоэлектрический импульсный датчик (1), содержащий корпус с осветителем и фотодкодом, диафрагму 10 с двумя отверстиями и диск с радиальными прорезями, расположенный между осветителем и фотодиадами, который снабжен втулкой, установленной в корпусе с возможностью поворо- 15 та относительно своей оси.
Недостаток данного датчика - слож-, ность монтажа, так как диск с прорвзями проходит между осветителем и приемником, что сильно снижает надеж-20 ность работы датчика. Кроме того, сложно изготовление растра с прорезямк.
Целью изобретения является созда ние фотоэлектрического импульсного датчика, имеющего более высокую надежность при большей чувствительности, которая определяется как отношением амплитуды импульсного сигнала к мощности источника света.
Известен фотоэлектрический импульсный датчик (2),содержащий растр, источники приемник света, расположенные на равных расстояниях от растра..
Недостатками данного датчика являются малые надежность к чувствитель- 30
2 ность датчика. Это обусловлено тем, что он содержит два растра. Приемник света имеет светопропускаеинй растр, а подвижный отражательный растр находится на оси, при вращении которой он вращается. При такой конструкции устройства для обеспечения нормальной работы нужно, чтобы между вращающимся на оси растром и приемником-источником света было относительно большое (1-2 см) расстояние.
Данная цель достигается тем, что приемник света, 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 Р между, осью, перпендикулярной к светочувствительной поверхности приемника, и осью максимального
767872 излучения света, сходящихся на поверхности растра, определен выражением
Р = 2. О٠— )
-б
26 где d — расстояние между центрами е источника и приемника света, 8 .— расстояние от растра до центра источника или светочувствительной поверхности приемника.
Такое выполнение обеспечивает повышение чувствительности датчика, так как уменьшено расстояние от источника и приемника света до растра. Максимальная же чувствительность предложенного датчика достигается при уменьшении расстояния от источника до приемника света. до предельно возможного значения dna (a -шири- 20 на штриха растра). При увеличении расстояния до d =2O чувствительность датчика уменьшается до ЗОВ от максимального значения. Минимальный поперечный размер фотоприемника опре- g5 деляется технологическими возможностями его изготовления.
На фиг. 1 схематически изображен фотоэлектрический импульсный датчик; на фиг. 2 дан пример конкретного выполнения. ай
Фотоэлектрический импульсный датчик содержит источник света 1, приемник света 2 в корпусе 3. Их связывает растр 4 с шагом Ч и шириной штриха 0
Такой фотоэлектрический импульсный датчик работает следующим образом.
Свет от источника падает на растр, отражается от него и падает на приемник света. При движении растра с 40 определенной скоростью от модулирует световой поток, падающий на приемник. На контактах приемника света образуются импульсы напряжения, пропорциональные глубине модуляции 4 интенсивности падающего света. Чувствительность датчика по выходному напряжению приемника относительно мощности источника света, как показало моделирование и теоретические 50 расчеты, достигается тогда, когда поперечный размер фотодатчика не превышает двойной ширины штриха растра. В этом случае отпадает надобность дополнительного растра на приемнике света, что упрощает его конструкцию.
Конкретный пример выполнения фотоэлектрического импульсного датчика представлен на фиг. 2, когда в качестве источника света применен бескорпусный светодиод (например
MI-109), который вмонтирован в стандартный корпус фототранзистора. Шаг растра 1 мм, ширина штриха растра
0,5 мм, 4 = 1,0 мм, (. = 2 мм, Р = 28
Такое взаимное расположение эле-. ментов и соотношение размеров фотоэлектрического импульсного датчика увеличило надежность его работы и чуствительность по сравнению с IlpoTo типом примерно 3-4 раза.
Датчик более простой по конструк- ции. 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 ич а ю шийся .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 Р между осью, перпендикулярной к светочувст- вительной поверхности приемника, с осью максимального излучения источника света, сходящимися на поверхности растра, определен выражением Р = 2. иаэс — y
cl
26 где d — расстояние между центрами источника и приемника света;
6 — расстояние от растра до центра источника света или светочувствительной поверхности приемника света.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство ССЧР
Р 416725, кл. G 08 С 9/06, 1972.
2. Патент Великобритании М 1281568, кл. G 5 R, опублик., 1972 (прототип).
767872
Рис,1
Фиг. 2
Составитель Г.Корнилова ехред А, Ач . Корректор И.Муска
Редактор Н.Коляда
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 7213/49 Тираж 844 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5