Оптические концевики для трех осей
Щелевые оптопары, срабатываюшие по перекрытию оптического канала - очень надежное и широко применяемое в промышленном оборудовании решение. Преимущества:точность, надежность, отсутствие гистерезиса и “дребезга” при переключении.
Только не рекомендую брать “от мышки”, лучше найти готовую оптопару в П-образном корпусе. Простые оптопары имеют по два вывода от светодиода (типовой ток составляет 10-15мА при прямом падении напряжения около 2 вольт и должен обеспечиваться внешним резистором) и фототранзистора (эммитер на общий провод, коллектор к +5В последовательно с внешним резистором порядка 5-10 кОм). При открытой щели должен выдавать на выходе менее 0,5В, при перекрытой - более 4,5В. Встречаются также, в основном в японской технике, 3-выводные (общий, питание, выход) оптопары со встроенными резисторами, рассчитанные на фиксированное напряжение питания.
кстати…в автоматах которые стоят в общественных местах для чистки обуви…ну те что крутятся щетки…так там оптика стоит…причем как на источнике так и на приемнике всегда куча грязи и пыли…и по форме с обычный светодиод 5 мм диаметром…а расстояние где то 80 см
В конце 90-х, до «попадания» на производство, начинал свою трудовую карьеру «телемастером». Из несколько сотен починённых мною «видаков» - могу составить свою мини-статистику: каждый 2-ой ломался из-за грязного механического датчика позиции («программник»), который иногда «тянул» за собой поломку деталей ЛПМ и «сгорании» драйверов, в каждом 5-ом была неисправна оптика (снижении излучения светодиода - деградация), потеря чувствительности фототранзистора, помутнение или загрязнение оптического канала (световоды)). В большинстве случаев, неисправность устранялась подборкой резисторов в цепи светодиода или нагрузки фототранзистора. Но и довольно часто менял сами оптопары. Щелевые оптопары в одном П-корпусе «летят» гораздо реже, за свою практику поменял – не более 10 шт. (но они и применяются в бытовой аппаратуре гораздо реже). Датчики на отражательных оптопарах (типа наших АОТ137) «летят» чаще, причем часто не они сами, а происходит помутнение или загрязнение отражающей поверхности.
И в импульсных БП, в цепях обратной связи, выход из строя оптопары не редкость.
DVD – в каждом втором «летит» оптическая лазерная головка.
В пультах ПДУ, после замены керамического кварца - следует ИК светодиод.
Так что у оптики есть проблемы с надёжностью, что бы там не писали производители. В основном они связанны с процессом «старения». В каком документе, попадалось, что через 1 000ч. эксплуатации излучение светодиода уменьшается на 20%.
Для увеличения надёжности оптопары необходимо уменьшить ток через светодиод, но при этом теряется чувствительность, т.е. «падает» коэффициент передачи (проще говоря - не хватает световой энергии для полного открытия фототранзистора). Для компенсации потери чувствительности необходимо увеличить сопротивление нагрузочного резистора в цепи фототранзистора. Но при этом возникает другая проблема – низкая помехоустойчивость такого датчика, т.к. выходное сопротивление очень высокое и наводки на соединяющую линию могут вызвать ложное срабатывание. К тому же такой датчик нельзя непосредственно «нагрузить» на входную оптопару в блоке согласования.
Поэтому в своих конструкциях, где используются «выносные» оптические датчики, я всегда стараюсь дополнить их буферным усилителем с индикацией срабатывания.
Самое простое – это добавить дополнительный транзистор. Но лучше будет, если применить отдельный компаратор на микросхеме, т.к. это позволит уменьшить «нагрузку» на оптопару.
Вот несколько схем для примера. Сопротивления и мощность R1 и R3 (R6-с компаратором) – в зависимости от напряжения питания. Чем выше напряжение – тем лучше помехоустойчивость.
В «транзисторных» схемах, транзисторы желательно применять с высоким коэф.усиления по току. Для надёжного закрытия, если понадобиться, можно между базой и эмиттером установить резистор 300кОм-1Мом, я их не ставлю – всё работает. R2 (в схемах с транзисторами) подбирается по «чёткому» перепаду напряжения на выходе 0,5В и до Uпит.-0,5В. Обычно я ставлю - 47кОм.
При увеличении нагрузочного сопротивления в цепи фототранзистора, следует учитывать, что быстродействие оптопары уменьшается и может с широко распространенными достигать 100мкс. Но в данном применение (концевики), это время существенной «роли не играет» (расчёт приводил выше).
В пром. датчиках обычно такие усилители уже встроены – поэтому их надёжность и высока.
В пром. датчиках обычно такие усилители уже встроены – поэтому их надёжность и высока.
В первой и второй схемах при затененых датчиках имеем оборваную базу, что не есть гуд. Необходим резистор Б-Э !
В первой и второй схемах при затененых датчиках имеем оборваную базу, что не есть гуд. Необходим резистор Б-Э !
…
Для надёжного закрытия, если понадобиться, можно между базой и эмиттером установить резистор 300кОм-1Мом, я их не ставлю – всё работает.
вот тут тож нарыл схемулю,
robozone.su/…/modul-datchika-linii-na-osnove.html
собрал вроде все четко работает