39. Оптический датчик. Щелевой оптрон.

В качестве оптических датчиков чаще всего выступает оптопара со светодиодом и фотоприемником.

Щелевой оптрон:

Фототранзистор и направленный на него светодиод закреплены между собой так что растровая пластина в зазоре перекрывает между ними свет. Щелевые оптроны чаще всего используются для простейшего измерения скорости (без опред направления вращения).

Щел оптроны использ для опред: открыт-закрыт кожух робота.

Прим. Механич комп мышь использует оптрон

40. Отражательный оптрон. Оптрон с закрытым оптическим каналом.

Герметически упакован

Д ве части находятся под разными потенциалами, разность между которыми может достигать десятки или сотни вольт.

Отдел с закрытым каналом представляет собой герметичный корпус для предотвращения прерывания светового потока. Такие оптроны чаще всего примен для изоляции цепи с высоким напряжением от управляющих цепей.

На рис показ как оптрон примен для микропроц управления.

Мощные устр-ва (ЭД с ШИМ упр) могут создавать помехи на управляющих цепях. В таких случаях оптроны служат для предовращ проникновения помех через землю в логич блоки.

Некоторые оптроны для примен в микропроц сист оснащ на выходе формирователем логических уровней. Данный формирователь также размещ в одном корпусе.

Ч аще всего для управл микропроц и ПЛК использ оптроны серии 4N-35, кот имеют время вкл/выкл порядки 10мксек с частотой 10кГц. При увеличении скорости переключения выходной сигнал будет сильно отлич от входного. След при большей скорости перед использ оптроны: 6N-36

Такой оптрон работает на частоте до 1МГц. В этом оптроне, чтобы достичь высокой скорости в схему включ фотодиод последовательно с выходным транзистором.

41. Энкодеры. Принцип действия. Квадратурный энкодер.

Ч аще всего при применении электродвигателей с бесконтактными «ЭД» типа «БДПТ» ( как правило в комплекте с ними) эти «ЭД» управляются по обратной связи по скорости через энкодеры, закреплённые на оси «ЭД». Назначение энкодера – это передать информацию по позиции осей. На данном примере 4 магнита располагаются симметрично вокруг оси вала «ЭД», а на корпус крепится Датчик Холла. Следовательно, Датчик Холла за один оборот вала «ЭД» будет формировать четыре импульса. Следует заметить, что четыре импульса за один оборот вполне достаточно для регулирования скорости с низкой разрешающей способностью (вентиляторы, насосы и т.д.). При использовании «мотор-редуктор» датчик всё равно устанавливается на «ЭД», а не на редукторе. При измерении скорости вращения двигателя с высокой точностью нужно использовать оптический энкодер.На примере, изображённом слева, показан простой оптический энкодер. На стеклянный диск нанесены непрозрачные метки (от 16 и выше). Диск устанавливают на ось «ЭД», а край его помещают в щелевой оптический датчик. При каждом пересечении датчика меткой, фототранзистор закрывается и оптический датчик формирует импульс. Следовательно, датчик вырабатывает то количество импульсов за один оборот, количество которых меток нанесено на диске. Этот датчик более точно определяет угол поворота «ЭД» и число оборотов. Эти два типа энкодеров (описанные выше) имеют один недостаток: по выходным величинам нельзя определить направление вращения «ЭД». Рассмотрим другой вид энкоднра, называемый квадратурным.

Д ля определения направления вращения в энкодере, так как и в прошлой схеме, снова используется стеклянный диск с непрозрачными метками. Но используется уже два оптических датчика, расположенных один возле другого. Длинна непрозрачной метки больше чем расстояние между датчиками. Кроме того метка, подающая в датчик «А», формирует высокий логический сигнал. И, когда метка доходит до датчика «В», следовательно, на его выходе также формируется высокий логический сигнал. Запаздывание в формировании сигналов и определяет направление вращения «ЭД». Следовательно, если в «ЭД» поменять направление вращения, то первым переключится канал «В», а за ним канал «А». Такой энкодер – называется квадратичным. Он представляет полную информацию о позиции, скорости и направлении. В среднем, такие энкодеры формируют до 1000 импульсов за оборот.