Hjulrotasjonsdetektorkrets

Innlegget diskuterer en enkel hjulrotasjonsidentifikator eller detektorkrets som kan brukes til å sikre en kontinuerlig roterende bevegelse av et berørt hjul gjennom et LED-fotodiode-arrangement. Kretsen ble bedt om av nzb109.

Tekniske spesifikasjoner

Jeg vil generere en utløserkrets for å oppdage at et HJUL står stille. Hjulet har spor i periferien.
Det er en LED-sender foran og en fotodiode bak rattet.
Når hjulet roterer og sporene kommer foran LED-lampen og deretter går forbi, er det pulser registrert av fotodioden.
Når fotodioden hviler med sporet foran LED, er det kontinuerlig likestrømsignalutgang.
Forskjellen mellom bevegelse og stasjonært hjul vises som henholdsvis et pulstog og kontinuerlig DC.
Basert på dette, hvordan kan jeg designe en utløsermekanisme som diskriminerer mellom pulstog og kontinuerlig likestrøm og utløser bare på grunn av det kontinuerlige signalet?

Designet

Den foreslåtte hjulrotasjonsdetektorkretsen kan forstås ved hjelp av følgende forklaring:

I utgangspunktet er det en optisk koderkrets som kan deles inn i fire trinn: den første er fotodiodedetektortrinnet som består av PD, T1, det andre forsterkerstrinnet omslutter T2-seksjonen, det tredje trinnet er et omformertrinn som inverterer responsen fra foregående to trinn, mens den siste fasen danner relédriverfasen for å utføre reléaktivering.

Så lenge hjulet roterer, reagerer fotodioden PD på de vekslende lysene gjennom hjulspaltene og genererer tilsvarende pulserende spenning over T1-basissenderen.

Ovennevnte respons fra PD lader og utleder T1 vekselvis slik at T1 leder med samme sekvens som PD. Dette sikrer at T1 opprettholder rask veksling i forhold til hjulrotasjonen som igjen forsterkes av T2 til et nivå som holder T3 slått PÅ så lenge hjulet roterer.

Når T3 er slått PÅ, hindres T4 fra den nødvendige basespenningen og holder den slått AV og det tilkoblede reléet.

I tilfelle hjulet slutter å rotere og blir skrivesaker, utsettes PD enten for kontinuerlig lys fra sporet eller slett ikke noe lys hvis ingen spor sammenfaller med PD.

I begge tilfeller slutter PD å generere den pulserende spenningen som kreves for å holde T1 ledende.

Med T1 ikke lenger i stand til å lede resultatene T2 og T3 også i en ikke-ledende tilstand som umiddelbart ber T4 om å slå seg på via R5, og følgelig er reléet også slått PÅ, noe som indikerer et permanent stopp av hjulet.

Kretsdiagram

Deleliste for den ovennevnte hjulrotasjonsdetektorkretsen

R2 = 470 ohm
R3 = 47K
R4 = 1K
R5 = 10K
R6 = 100K
R7 = 330 ohm
VR1 = 100k forhåndsinnstilt, for å justere følsomheten til fotodioden
T1 --- T4 = BC547
C1 = 2,2uF / 25V
C2 = 4.7uF / 25V
C3 = 33uF / 25v
D1, D2 = 1N4007
PD = fotodiode eller fototransistor
REL = 12V / spdt / 400 ohm relé