Л а б о р а т о р н а р о б о т а № 2

Вивчення оптичних первинних вимірювальних перетворювачів переміщення

1. Мета роботи -вивчення принципу дії оптичних ПП переміщення і експе-

риментальна перевірка їх працездатності.

2. При виконанні лабораторної роботи студент повинен:

Знати: мету і зміст майбутньої роботи, порядок її виконання й основні теоретичні положення даної теми.

Вміти: користуватися вимірювальними приладами лабораторного стенда.

3. Загальні положення

Оптичні ПП переміщення з дискретним вихідним сигналом застосовують для безконтактного контролю кількості штучної продукції (пляшок, упакувань, коробок, мішків…), швидкості обертання валів і т.д.

Розрізняють дифузійні, рознесені й рефлекторні оптичні ПП переміщення [див. Конспект лекцій з курсу МТВП: Модуль 2, §6.7].

Дифузійні ПП (рис. 4а) у малогабаритному корпусі 1 містять світлодіодне джерело 2 і фотодіодний приймач 3 інфрачервоного випромінювання. Вони зв’язані з мікросхемою дискретного перетворювача 4, який звичайно має світлодіодний сигналізатор 5 свого спрацьовування.

ПП установлюють перпендикулярно напрямку руху контрольованої штучної продукції 6 на необхідній від неї відстані. Залежно від типу ПП ця відстань може становити від декількох сантиметрів до десятків метрів.

При своєму русі тіло 6 попадає в поперечний потік інфрачервоного світла, випромінюваного джерелом 2. Частина потоку відбивається від тіла й попадає на

Uжив Uвих

а) б)

Рис. 4 Оптичні ПП переміщення

а) - дифузійний; б) – рознесений

чутливий елемент 3, що викликає спрацьовування електронного реле 4. При цьому його вихідний сигнал стає рівним рівню логічної «1». У цьому випадку в корпусі ПП загоряється світлодіодний індикатор 5, що сигналізує про фіксацію чергового тіла, яке рухається.

Коли тіло виходить із зони дії ПП, відбитий світловий потік знижується до нуля, що приводить до зворотного спрацьовування реле 4 і вихідний сигнал ПП стає рівним логічному «0». Світлодіод 5 гасне.

Рознесені ПП одержали назву через свою конструкцію, де контрольоване тіло проходить між джерелом і приймачем світла, розриваючи світловий потік. При цьому джерело й приймач монтують як в окремих корпусах, так і в одному, як показано на рис. 1б.

Тут корпус 1 ПП має проріз, уздовж якого проходить потік контрольованої штучної продукції 5. По обидва боки прорізу співвісно встановлені джерело 2 (світлодіод) і приймач 3 (фотодіод) інфрачервоного світла, зв'язані зі схемою дискретного перетворення 4. При проходженні чергового тіла 5 уздовж прорізу світловий потік від джерела до приймача переривається й електронне реле 4 виробляє вихідний сигнал, що відповідає логічній «1». Коли тіло 5 виходить із прорізу, світловий потік від джерела 2 до приймача 3 відновляється, відбувається зворотне спрацьовування ПП, вихідний сигнал якого стрибком знижується до рівня логічного «0».

Вбудовані в ПП дискретні перетворювачі 4 мають контактну або безконтактну схему передачі вихідного сигналу до вторинного приладу, наприклад, лічильника імпульсів, який фіксує загальну кількістьодиниць вимірюваної продукції.

Контактний вихід ПП звичайно реалізують на основі схеми типу «сухий контакт» вбудованого в ПП вихідного електромагнітного, часто герконового реле. «Сухим» називається контакт, який не має свого джерела живлення і використовується у зовнішніх схемах.

Безконтактний вихід ПП здійснюють використанням в прикінцевому каскаді ПП вихідного транзистора, тиристора або симистора.

4. Контрольні питання

1. Конструкція, структурна схема й принцип дії дифузійного оптичного ПП переміщення

2. Конструкція, структурна схема й принцип дії рознесеного оптичного ПП переміщення

3. Схеми вироблення й передачі дискретного вихідного сигналу ПП