DE2146567C3 - Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Schaltschwelle einer Lichtschranke - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Schaltschwelle einer LichtschrankeInfo
- Publication number
- DE2146567C3 DE2146567C3 DE19712146567 DE2146567A DE2146567C3 DE 2146567 C3 DE2146567 C3 DE 2146567C3 DE 19712146567 DE19712146567 DE 19712146567 DE 2146567 A DE2146567 A DE 2146567A DE 2146567 C3 DE2146567 C3 DE 2146567C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- operating voltage
- circuit arrangement
- luminous flux
- receiver
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/78—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Schaltschwelle einer Lichtschranke
b«i Betriebsspannungsschwankungen und entsprechenden Lichtstromänderungen einer Lichtquelle, bei
welcher an einem Schaltverstärker ein Signal von einem photoelektrischen Empfänger einem Referenzsignal
entgegengeschaltet ist, das sich bei Änderung der Betriebsspannung im wesentlichen im gleichen Maße ändert
wie die Lampenhelligkeit.
Verstärker von Lichtschranken werten die lichtabhängige elektrische Größe von photoelektrischen Empfängern
aus. Der Verstärker, meistens ein Komparator, vergleicht die elektrische Größe des photoelektrischen
Empfängers mit einem Vergleichswert (Schwelle) und Steuert ein dem Verstärker nachgeschaltetes Relais entsprechend
an. Im allgemeinen wird davon ausgegangen, daß die lichtelektrische Größe des photoelektrischen
Empfängers durch die mehr oder weniger starke Abdunkelung des Lichtstrahls durch ein Hindernis bestimmt
wird, Netzspannungsschwankungen bzw. Betriebsspannungsschwankungen
der Lichtquelle bei einer solchen Lichtschranke verfälschen die Ansprechschwelle
einer Lichtschranke, da der Lichtstrom der Lichtquel-Ie sich ebenfalls ändert Der Lichtstrom einer Glühfadenlampe
hängt etwa nach der 3,6. Potenz von der Betriebsspannung ab. Die lichtabhängige elektrische Größe
des photoelektrischen Empfängers folgt ungefähr dem Lichtstrom, ist aber außerdem stark von der spektralen
Empfindlichkeit des photoelektrischen Empfängers abhängig, da bei einer Betriebsspannungsänderung
der Lichtquelle sich gleichzeitig die Temperatur des Strahlers ändert
Um den störenden Einfluß der Lampenbetriebsspannungsänderung bzw. Lichtstromänderung zu umgehen, ist es bekannt, zwei Photowiderstände mit gleicher spektraler Empfindlichkeit zu verwenden. Die Teilspannung des Spannungsteilers, bestehend aus den beiden Photowiderständen, bleibt konstant, wenn der Lichtstrom für beide Photowiderstände sich um den gleichen Faktor ändert Bei dieser bekannten Anordnung wird der eine Photowiderstand direkt von der Lichtquelle beleuchtet und der andere Photowiderstand über den äußeren Stahlengang, also den Taststrahl der Lichtschranke beleuchtet. Diese Anordnung arbeitet nur dann exakt, wenn die photoelektrischen Empfänger den ohmschen Gesetzen gehorchen. Bei Photodioden und Phototransistoren ist dies nicht der Fall.
Um den störenden Einfluß der Lampenbetriebsspannungsänderung bzw. Lichtstromänderung zu umgehen, ist es bekannt, zwei Photowiderstände mit gleicher spektraler Empfindlichkeit zu verwenden. Die Teilspannung des Spannungsteilers, bestehend aus den beiden Photowiderständen, bleibt konstant, wenn der Lichtstrom für beide Photowiderstände sich um den gleichen Faktor ändert Bei dieser bekannten Anordnung wird der eine Photowiderstand direkt von der Lichtquelle beleuchtet und der andere Photowiderstand über den äußeren Stahlengang, also den Taststrahl der Lichtschranke beleuchtet. Diese Anordnung arbeitet nur dann exakt, wenn die photoelektrischen Empfänger den ohmschen Gesetzen gehorchen. Bei Photodioden und Phototransistoren ist dies nicht der Fall.
Bei einer anderen bekannten Anordnung (Siemens-Zeitschrift 42 [1968J 300-301) sind ein Photowandler
und ein Referenzphotowandler in einem Optikkopf vorgesehen, von denen der Photowandler in einem Autokollimationsstrahlengang
über eine Meßstrecke und der Referenzphotowandler direkt von der Lichtquelle beleuchtet
wird. Die beiden Photowandler sind in einer Brückenschaltung angeordnet.
Eine ähnliche Anordnung ist in »Elektrotechnik« 52 (1970), 64 — 65 beschrieben, wo durch einen zweiten
photoelektrischen Wandler ein vom Lichtstrom abhängiger Bezugswert für die Schaltschwelle des Verstärkers
erhalten wird. Ein von Betriebsspannungsschwankungen abhängiger Bezugswert für die Schaltwelle des Verstärkers
wird bei dieser Anordnung nur indirekt über den Lichtstrom erhalten.
so Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Betriebsspannung der Lichtquelle und der Empfängerschaltung
zu stabilisieren. Der Aufwand für die Stabilisierung einer relativ hohen Leistung, wie sie hier verlangt wird, ist
jedoch recht hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung
der Schaltschwelle einer Lichtschranke bei Betriebsspannungsschwankungen und entsprechenden
Lichtstromänderungen einer Lichtquelle zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Referenzsignal durch eine Schaltung unmittelbar
in Abhängigkeit von der Betriebsspannung nach einer an die Spannungsabhängigkeit des Lichtstroms angeglichenen
Funktion veränderlich ist.
h5 Mit »unmittelbar« soll zum Ausdruck gebracht werden,
daß kein zweiter photoelektrischer Empfänger vorhanden ist.
Es werden nach der Erfindung also nicht die von dem
photoelektrischen Empfanget· erhaltenen Signale an
dem Schaltverstärker gegen Betriebsspannungsschwankungen
stabilisiert oder konstant gehalten, sondern es wird das Referenzsignal entsprechend variiert, so daß
die Lichtschranke unabhängig von Betriebsspannungsschwankungen stets bei einer definierten optischen
Schwächung des auf den photoelektrischen Empfänger fallenden Lichtbündels anspricht
Es ist aber auch nicht ein zweiter, von der Lichtquelle direkt beleuchteter Photowandler als Referenzphotowandler
erforderlich. Vielmehr kann die Erfindung in der Weise verwirklicht werden, daß bei Speisung von
Lichtquelle und Empfängerschaltung durch eine gemeinsame Betriebsspannung der eine Eingang des
Schaltverstärkers an einem Spannungsteiler mit einem photoelektrischen Glied und einem Festwiderstand liegt
und der andere zur Erzeugung des Referenzsignals an dem Spannungsteiler, bestehend aus einer Zenerdiode
und einem Festwiderstand, wobei die Kurve der Referenzspannung in Abhängigkeit von der Betriebsspannung
die Kurve der an dem Empfängerspannungsteiler abgegriffenen lichtstromabhängigen Spannung in zwei
Punkten schneidet.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß an einem Eingang des Schaltverstärkers über das photoelcktrische
Glied die Lampenbetriebsspannung sowie über einen Festwiderstand eine in Abhängigkeit von der Lampenbetriebsspannung
nach einer an die Spannungsabhängigkeit des Lichtstroms angepaßten Funktion veränderliche
Spannung mit entgegengesetzter Polarität anliegt.
Die Erfindung ist nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen
Zeichnungen näher erläutert
F i g. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung;
F i g. 2 ist ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 wird von einer Lampenbetriebsspannung UB eine Lichtquelle 10 gespe.st.
Von de- Lichtquelle 10 fällt ein Lichtbündel über einen Umkehrreflektor 12 auf einen photoelektrischen
Empfänger F. Der photoelektrische Empfänger liegt in einer Empfängerschaltung, die mit der gleichen Betriebsspannung
UB gespeist wird wie die Lampe 10. Der Empfängerschaltung wird die Betriebsspannung über eine
Diode Dl sowie ein ÄC-Glied, bestehend aus dem
Widerstand R und dem Kondensator C, zugeführt, dessen Zeitkonstante der Zeitkonstante der Lampe 10 entspricht.
Hierdurch soll sichergestellt werden, daß nicht eine Fehlschaltung erfolgi, wenn die Betriebsspannung
kurzzeitig sich ändert, so daß diese Änderung zwar an der Empfängerschaltung wirksam wird, aber noch nicht
in dem Lichtstrom der Lampe 10, die in dieser Hinsicht mit einer gewissen Trägheit behaftet ist, in Erscheinung
tritt.
Die Diode Di sorgt dafür, daß der Innenwiderstand der Lichtquelle keinen Einfluß auf die Zeitkonstante des
ÄC-Gliedes ausübt
Die Empfängerschaltung enthält einen photoelektrischen Empfänger Fin Reihe mit einem Festwiderstand
R1, der Punkt A zwischen diesen beiden Gliedern Fund
R t ist mit einer Eingangsklemme eines Differenzverstärkers V verbunden, der als Schaltverstärker wirkt
Parallel zu dem Spannungsteiler Fund R1 liegt ein
zweiter Spannungsteiler, bestehend aus einer Zenerdiode Z und einem Festwiderstand R 2. Der Punkt B
zwischen der Zenerdiode Z und dem Widerstand R 2 liegt an der anderen Eingangsklemme des Verstärkers
V.
Die Bauelemente und insbesondere die Zenerspannung der Zenerdiode Zsind unter Berücksichtigung der
Betriebsspannung UB, der spektralen Empfindlichkeit und anderer elektrischer Größen des lichtelektrischen
Wandlers und der Eigenschaften der Lichtquelle 10 so bemessen, daß die Kurve der Spannung zwischen den
Punkten BundD(Fig. 1),nämlich
U=f(UB)
die Kurve Φ = ((UB)
die Kurve Φ = ((UB)
in zwei Punkten schneidet. Liegen die Schnittpunkte z.B. bei +10% und —10% der Sollbetriebsspannung,
dann wird eine ausreichende Konstanz der Schaltschwelle bei Betriebsspannungsschwankungen von
+ /-20% erreicht
Der Schaltverstärker V erregt bei Erreichen der Schaltschwelle ein Relais Re.
Die beschriebene Schaltung hat den Vorteil, daß mit relativ einfachen Mitteln eins konstante Schaltschwelle
einer Lichtschranke zu realisieren ist, ohne einen aufwendigen Kompensationsempfänger mit den dazu gehörigen
optischen Mitteln und ohne die relativ aufwendige Konstanthaltung der Betriebsspannung für die
Lichtquelle.
Die an der Zenerdiode abfallende Betriebsspannung kann gleichzeitig als konstante Betriebsspannung für
den Verstärker ^benutzt werden.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 liegt an einem
Eingang des Verstärkers Keinmal die Betriebsspannung UB, die auch die Lampe 10 speist, über ein photoelektrisches
Glied Fl an und zum anderen eine Spannung - U
vn entgegengesetzter Polarität über einen Festwiderstand R 3. Die Spannung — Uist dabei in Abhängigkeit
von der Betriebsspannung UB und von dem davon abhängigen Lichtstrom Φ veränderlich, und zwar nach einer
an die Spannungsabhängigkeit des Lichtstromes angepaßten Funktion.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der
Schaltschwelle einer Lichtschranke bei Betriebsspannungsschwankungen und entsprechenden Lichtstromänderungen
einer Lichtquelle, bei welcher an einem Schaltverstärker ein Signal von einem photoelektrischen
Empfänger einem Referenzsignal entgegengeschaltet ist, das sich bei Änderung der Betriebsspannung
im wesentlichen im gleichen Maße ändert wie die Lampenhelligkeit, dadurch gekennzeichnet,
daß das Referenzsignal durch eine Schaltung (Z, R 2) unmittelbar in Abhängigkeit
von der Betriebsspannung (UB) nach einer an die Spannungsabhängigkeit (Φ = ((UB) des Lichtstromes
^angeglichenen Funktion (U = !(UB)veränderlich
ist
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Speisung von Lichtquelle
(10) und Empfängerschaltung durch eine gemeinsame Betriebsspannung (UB) der eine Eingang des
Schaltverstärkers (V) an einem Spannungsteiler mit einem photoelektrischen Glied (F) und einem Festwiderstand
(R 1) liegt und der andere zur Erzeugung des Referenzsignals an einem Spannungsteiler, bestehend
aus einer Zenerdiode (Z) und einem Festwiderstand (R 2), wobei die Kurve der Referenzspannung
in Abhängigkeit von der Betriebsspannung die Kurve der an dem Empfängerspannungsteiler abgegriffenen
lichtstromabhängigen Spannung in zwei Punkten schneidet
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dii Betriebsspannung an der
Empfängerschaltung über ein RC-G\\ed (RC) anliegt, dessen Zeitkonstante an die Zeiü ynstante der Lampe
(10) angepaßt ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diode (D) zwischen Lichtquelle
und RC-GMed bzw. Empfängerschaltung geschaltet ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Eingang des Schaltverstärkers
(V)über das photoelektrische Glied (F \) die Lampenbetriebsspannung sowie über einen Festwiderstand
(R 3) eine in Abhängigkeit von der Lampenbetriebsspannung nach einer an die Spannungsabhängigkeit des Lichtstromes angepaßten Funktion
veränderliche Spannung (- U) mit entgegengesetzter Polarität anliegt.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712146567 DE2146567C3 (de) | 1971-09-17 | 1971-09-17 | Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Schaltschwelle einer Lichtschranke |
FR7233211A FR2153115B1 (de) | 1971-09-17 | 1972-09-14 | |
IT2925572A IT967537B (it) | 1971-09-17 | 1972-09-15 | Disposizione circuitale per mante nere costante la soglia di manovra di un limitatore ottico |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712146567 DE2146567C3 (de) | 1971-09-17 | 1971-09-17 | Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Schaltschwelle einer Lichtschranke |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2146567A1 DE2146567A1 (de) | 1973-03-22 |
DE2146567B2 DE2146567B2 (de) | 1977-05-26 |
DE2146567C3 true DE2146567C3 (de) | 1983-06-01 |
Family
ID=5819894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712146567 Expired DE2146567C3 (de) | 1971-09-17 | 1971-09-17 | Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Schaltschwelle einer Lichtschranke |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2146567C3 (de) |
FR (1) | FR2153115B1 (de) |
IT (1) | IT967537B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3722600A1 (de) * | 1986-07-11 | 1988-01-21 | Laurel Bank Machine Co | Vorrichtung zum nachstellen einer lichtschranke |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1863257U (de) * | 1962-10-03 | 1962-12-06 | R & M Leuze | Lichtelektrische abtasteinrichtung. |
NL6708603A (de) * | 1967-06-21 | 1968-12-23 |
-
1971
- 1971-09-17 DE DE19712146567 patent/DE2146567C3/de not_active Expired
-
1972
- 1972-09-14 FR FR7233211A patent/FR2153115B1/fr not_active Expired
- 1972-09-15 IT IT2925572A patent/IT967537B/it active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3722600A1 (de) * | 1986-07-11 | 1988-01-21 | Laurel Bank Machine Co | Vorrichtung zum nachstellen einer lichtschranke |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2146567A1 (de) | 1973-03-22 |
FR2153115B1 (de) | 1977-09-02 |
FR2153115A1 (de) | 1973-04-27 |
IT967537B (it) | 1974-03-11 |
DE2146567B2 (de) | 1977-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3218866C2 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung und Verstellung der Lage einer Materialbahn | |
DE1945420C3 (de) | Digitales Integrations-Synchronisations-Schaltnetzwerk | |
DE3786762T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Zündung von Entladungslampen. | |
EP0140091A2 (de) | Optoelektronischer Empfänger | |
DE2460675B2 (de) | Kinematografische kamera | |
DE2146567C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Schaltschwelle einer Lichtschranke | |
DE1673887A1 (de) | Anordnung zur Bestimmung der Lage zweier relativ zueinander beweglicher Teile | |
EP3655785B1 (de) | Schaltungsanordnung und verfahren zur überwachung wechselspannungsförmiger signale | |
EP0245318A1 (de) | Schaltungsanordnung zur erzeugung eines der frequenz eines wechselstromsignals zugeordneten messsignals. | |
DE2308734A1 (de) | Belichtungswarnschaltung fuer photographische kameras | |
DE2939139A1 (de) | Entfernungsmessvorrichtung | |
DE2552359C3 (de) | Belichtungswertanzeigeeinrichtung mit einer Digitalanzeige für einen gemessenen oder eingestellten Belichtungswert | |
DE2813073A1 (de) | Diskriminator-schaltung | |
DE2722581B2 (de) | Schaltungsanordnung zur Signalaufbereitung von Ausgangssignalen eines Feldplattengebers bei Raddreh· zahlgebern von Fahrzeugen | |
DE3131490A1 (de) | Naeherungsschalter | |
DE2530350C3 (de) | Speiseschaltung für Fernsehgeräte | |
DE2130634A1 (de) | Kompensationsanordnung | |
DE3319616A1 (de) | Schaltungsanordnung zur erzeugung stoerungsfreier schaltimpulse | |
DE3518282A1 (de) | Redundanter naeherungsschalter | |
DE1900260C3 (de) | Ortsveränderungsmeßvorrichtung | |
DE3633325C2 (de) | ||
DE2363732C3 (de) | Strahlungsdosismen- und -warngerat mit getrennten Meßzweigen für die Dosis und die Dosisleistung | |
DE949513C (de) | Anordnung zur Erzeugung von Saegezahnspannungen mittels Aufladekondensator und Ladewiderstand | |
DE1949231C3 (de) | Transistorschaltung zur Impulsformung | |
DE1922398C3 (de) | Einstellbares Milliamperesekunden-Relais für einen Röntgendiagnostikapparat |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |