Достопримечательности мира

    Отдыхайте с нами!

Статьи

Вимірюємо положення об'єкта за допомогою інфрачервоних датчиків: інфрачервоним пристроям від Honeywell S & C

  1. ІК-випромінювачі
  2. ІК-приймачі
  3. ІК-фотодіодние детектори
  4. ІК-фототранзистори
  5. Детектори на складових фототранзисторах (схема Дарлінгтона)
  6. Оптичні детектори з тригером Шмітта
  7. ІК-датчики
  8. Датчики просветного типу
  9. Датчики відбивної типу
  10. енкодери
  11. «Половинки» енкодерів, що складаються тільки з приймачів
  12. просвітні енкодери
  13. література
  14. Набір виробів Honeywell S & C для морської нафто- і газовидобутку
  15. Про компанію Honeywell

Підрозділ Sensing and Control (S & C) компанії Honeywell, світового лідера у виробництві датчиків, випускає величезний спектр різних приладів, що знаходять застосування в аерокосмічних, промислових, медичних і транспортних системах

Підрозділ Sensing and Control (S & C) компанії Honeywell, світового лідера у виробництві датчиків, випускає величезний спектр різних приладів, що знаходять застосування в аерокосмічних, промислових, медичних і транспортних системах.

Honeywell S & C пропонує широкий набір рішень, що розрізняються по електричним параметрам, спеціальній маркіровці, цоколевке і способам підключення, наявності або відсутністю вбудованих інтегральних мікросхем (ІС), за типами корпусів (деякі з цих корпусів самі по собі є унікальними інженерними рішеннями), але, в цілому, все що випускаються Honeywell S & C ІК-пристрої, що служать для визначення положення об'єкта, можна об'єднати в наступні сімейства:

  • ІК-випромінювачі (ІК-світлодіоди)
  • ІК-пріемнікі- пристрої, що складаються як з одних лише найпростіших елементів, ІК-фотодіодів і ІК-фототранзисторів (дарлінгтоновскіх, або одиночних), так і інтегровані, що включають в себе ще й тригер Шмітта з підсилювачем і вихідним транзисторним каскадом.
  • ІК-датчікі- оптопари просветного і відбивної типу
  • ІК-енкодери- пристрою, хоча і створені на основі ІК-датчиків, але вже видають на виході сигнали, на основі яких можна здійснювати найпростіший аналіз переміщення відслідковується об'єкта (вимірюються швидкість і напрямок лінійного переміщення, або кута повороту). ІК-енкодер може як включати в себе вбудований випромінювач, так і складатися з одного лише датчика (в цьому випадку передбачається використання зовнішнього випромінювача).

В окрему категорію зазвичай виділяються ІК-датчики рівня рідини (їх ми в даній статті не розглядаємо).

Як випромінювачів найчастіше використовуються ІК-світлодіоди на арсеніді галію (GaAs) і на алюмо-галієві арсеніді (AlGaAs). Вони відрізняються довжиною хвилі, на яку припадає максимум спектральних характеристик (відповідно 935 і 880 нм), а в якості приймачів - кремнієві фотодіоди або NPN фототранзистори, як поодинокі, так і складові. Слід зазначити, що світлодіоди на AlGaAs мають потужність випромінювання приблизно на 70% більшу, ніж светодіодои на GaAs при тому ж прямому струмі.

Оскільки в одній статті неможливо розповісти про всі датчиках, випромінювачі і приймачі всіх типів, що випускаються Honeywell S & C в даний час, ми вибрали лише кілька конкретних найменувань кожного типу з тих, що вже найбільш відомі російським розробникам. Відзначимо ще, що ці обрані нами найменування в житті існують, як правило, в декількох «іпостасях». Іншими словами, і в реальних повних заводських назвах, з якими зіткнеться замовник, до їх найменувань додаються кілька цифр (наприклад -001, -002 і ін.), Що характеризують незначні конструктивні відмінності. Але це вже деталі, які можна подивитися у відповідних даташітах [1], і ми вирішили в даній оглядовій статті не загострювати на цьому факті увагу, за винятком декількох найменувань. Тепер розглянемо по порядку перераховані вище класи пристроїв.

ІК-випромінювачі

ІК-випромінювачі Honeywell S & C (рисунок 1) побудовані, як було сказано вище, на базі світловипромінювальних діодів і випускаються в корпусах трьох варіантів: металевому, пластиковому і керамічному. Випромінювачі в металевому корпусі мають скляну лінзу, яка забезпечує чудові оптичні властивості. Сам металевий корпус дозволяє розсіювати велику потужність і забезпечує широкий температурний діапазон. Вся металоскляний конструкція надає стійкість до вологості і розчинників. За рахунок високої якості виконання випромінювачі в металевому корпусі використовуються в оборонній, авіакосмічній та медичної промисловості. Робочий температурний діапазон випромінювачів в металевому корпусі становить - -55 ... 125 ° C. Пластикові ІК-випромінювачі призначені для монтажу в отвори друкованої плати, а керамічні - для поверхневого монтажу.

Мал. 1. ІК-випромінювач SEP8706-002 в пластиковому корпусі

ІК-випромінювачі в пластмасовому корпусі (див. Табл. 1) широко застосовуються в рішеннях для індустрії. Можуть так само, як і металеві, мати лінзовий купол (для фокусування випромінювання) або плоске вікно (для отримання широкої діаграми спрямованості). Пластмасовий або керамічний корпус забезпечує хорошу стійкість до корозії, що дозволяє використовувати такі випромінювачі в агресивних середовищах. Робочий температурний діапазон випромінювачів в пластмасовому корпусі вже, ніж у металевих. Він становить - -40 ... 85 ° C. Незважаючи на те, що випромінювачі в пластмасовому і керамічному корпусах мають меншу потужність, за рахунок своєї невисокої вартості вони більш затребувані у розробників, ніж випромінювачі в металевому корпусі, якщо відсутні жорсткі вимоги по температурному режиму.

Таблиця 1. Типові параметри ІЧ-випромінювачів в пластмасовому або керамічному корпусі

Характеристики / НайменуванняSEP8505SEP8506SEP8705SEP8706SEP8736SME2470Матеріал напівпровідника

GaAs GaAs AlGaAs AlGaAs AlGaAs AlGaAs Тип корпусу T1 Бічний
випромінювання T1 Бічний
випромінювання Бічний випромінювання, лінза Для поверхневого монтажу, скляна лінза Кут випромінювання, ° 15 50 15 50 10 24 Потужність випромінювання, мВт / см2 2 ... 4 0,33 ... 0,52 2,7 ... 7,8 0,45 ... 0, 9 1,2 ... 3,0 0,6 Максимум випромінювання, нм 935 935 880 880 880 880 Ширина спектра випромінювання, нм 50 50 80 80 80 80 Пряме падіння напруги, В 1,5 1,5 1,7 1,7 1 , 7 1,5 Спосіб монтажу В отвори Поверхневий монтаж Тип висновків Круглі d = 0,46 мм Квадратні 0,51х0,51 мм 2 SMT

Розглянемо як приклад з таблиці вище арсенід-галієвий інфрачервоний світловипромінювальних діод SEP8706. Він має сірий димчастий корпус з випромінювачем, розташованим на бічній поверхні корпусу. Як показано в таблиці 1, його кут випромінювання становить 50 °, що цілком достатньо для більшості додатків. Спектральний максимум випромінювання знаходиться на довжині хвилі 880 нм. Механічно і спектрально випромінювач SEP8706 сумісний з фототранзистором SDP8406, складовим фототранзистором SDP8106 і датчиками з тригером Шмітта серій SDP8000 / 8600.

ІК-приймачі

До ІК-приймачів (рис. 2), що випускається Honeywell S & C [2], відносяться напівпровідникові кремнієві фотодіоди (див. Рис. 3а), фототранзистори (див. Рис. 3б), дарлінгтоновскіе складові транзистори (див. Рис. 3в) і інтегровані фотодетектори різних типів з логічним виходом на базі тригера Шмітта (див. рис. 3г, д, е).

Мал. 2. ІЧ-приймач SD5443-003 на базі кремнієвого фототранзистор

Мал. 3. Функціональна організація фотоприймачів: а - фотодіод; б - фототранзистор; в - складовою фототранзистор; г - інтегрований з вихідним транзистором за схемою ОЕ; д - інтегрований з двотактним вихідним каскадом; е - інтегрований з вихідним транзистором за схемою ОЕ з відкритим колектором

ІК-фотодіодние детектори

Фотодіодние детектори (див. Табл. 2) забезпечують високу лінійність і високошвидкісний аналоговий вихід. Найчастіше використовуються в енкодер і пристроях для передачі даних. Для нормальної роботи фотодіодних детекторів необхідний зовнішній підсилювач. Фотодіоди випускаються в металевих, пластмасових та керамічних корпусах.

Таблиця 2. ІЧ-фотодіодние детектори

Характеристика / НайменуванняSD1420 (L)SD2420SD5421SD8276SMD2420Тип корпусу

Коаксіальний, облуженний корпус «Міні-таблетка» TO-46, купольна лінза Вікно детектора на бічній стороні корпусу Для поверхневого монтажу, скляна лінза Діаграма спрямованості, ° 24 48 18 50 28 Світовий ток хв., мА 5 7 40 4 6 Зворотна напруга пробою, В 50 50 75 50 50 Час наростання / спаду, нс 50 50 15 50 20 Темновой ток (макс.), нА 5 20 20 50 5 Спосіб монтажу В отвори плати Поверхневий монтаж Тип висновків Круглі d = 0,46 мм Отвір 1,57 мм Круглі d = 0,46 мм Круглі d = 0,46 мм Квадратні 0,51х0,51 мм 2

ІК-фототранзистори

Основні характеристики деяких типових ІК-фототранзисторів (одиночних і дарлінгтоновскіх) наведені в табл. 3. Криві спектральних характеристик наведених у таблиці транзисторів мають максимальне значення на довжині хвилі 880 нм, що вказує на тип напівпровідника, що використовувався при їх виробництві - алюмо-галієвий арсенід. Вони випускаються як в металевих, так і в пластикових корпусах.

Таблиця 3. Основні характеристики деяких ІК-транзисторів різних типів, що випускаються Honeywell S & C

Найменування / ХарактеристикиТип корпусуДіаграма спрямованості, °Світловий струм хв., МАЧас наростання / спаду typ.спосіб
монтажуТип висновківФототранзистори в металевому корпусіSD1440 (L)

Коаксіальний луджений 24 3 15 мкс В отвори плати Круглі d = 0,46 мм SD2440 «Міні-таблетка» 48 7 15 мкс Отвір d = 1,57 мм SD3443 TO-46 з плоским вікном 90 + 2 15 мкс Круглі d = 0,46 мм SD5443 TO-46 з купольної лінзою 18 8 15 мкс Круглі d = 0,46 мм SD5491 TO-18 з купольної лінзою 12 2 15 мкс Круглі d = 0,46 мм Фототранзистори в пластмасовому корпусі SDP8405 T1 20 12 15 мс В отвори плати Квадратні 0,51х0,51 мм 2 SDP8406 Вікно детектора на бічній стороні корпусу 50 1,8 15 мс Квадратні 0,51х0,51 мм 2 SDP8436 Вікно детектора з коллиматором на бічній стороні до Пусан 18 7 15 мс Квадратні 0,51х0,51 мм 2 SMD2440 Керамічний для поверхневого монтажу, скляна лінза 28 1,5 15 мс Поверхневий монтаж SMT Детектори на складових фототранзисторах (схема Дарлінгтона) SD1410 (L) Коаксіальний, облуженний 24 0,6 75 мс В отвори плати Круглі висновки d = 0,46 мм SD2410 «Міні-таблетка» 48 1 75 мс Круглі висновки d = 1,57 мм SD3410 TO-46, плоске вікно 90 0,6 75 мс Круглі висновки d = 0,46 мм SD5410 TO-46, купольна лінза 12 2 75 мс Круглі висновки d = 0,46 мм SDP8105 T1 50 0,5 75 мс Квадратні висновки 0,51 мм SDP8106 Вікно детектора з коллиматором на бічній стороні корпусу 50 1 75 мс Квадратні виводи ди 0,51 мм

Фототранзистори в металевому корпусі використовуються в комерційних і промислових додатках, в яких потрібні фотоприемники з аналоговим виходом. Фототранзистори мають високу нелінійність, і середню або високу швидкість відгуку. Скляна лінза забезпечує чудові оптичні властивості. Фототранзистори в металевому корпусі мають високу допустиму рассеиваемую потужність, широкий температурний діапазон і стійкість до вологи і розчинників. Їх робочий температурний діапазон становить -55 ... 125 ° C.

Ось характеристики типового фототранзистор в металевому корпусі SD3443 / 5443 з таблиці вище: він побудований на кремнієвому NPN-фототранзистор, в металевому корпусі TO-46. Датчик SD3443 має плоске вікно, що забезпечує широку діаграму спрямованості, а датчик SD5443 забезпечений лінзою, що дозволяє отримати вузьку діаграму спрямованості. Корпуси TO-46 ідеально підходять для роботи в жорстких умовах навколишнього середовища. Базовий висновок підключений до висновку корпусу для всіх стандартних продуктів SD3443 / SD5433. Механічно і спектрально SD3443 / SD5433 сумісні з ІК світлодіодами SE3450 / 5450, SE3455 / 5455 і SE3470 / 5470.

Фототранзистори в пластмасовому корпусі використовуються в комерційних і промислових додатках з аналоговим виходом. Фототранзистори володіють великою нелінійністю і малим або середнім часом відгуку. Скляні лінзи забезпечують чудові оптичні характеристики, а покриття золотом і пластмасовий корпус перешкоджають корозії. Фототранзистори випускаються також в керамічних корпусах для поверхневого монтажу з високоякісними скляними лінзами. Фототранзистори в пластмасовому корпусі ідеально підходять для додатків, чутливих до вартості комплектуючих. Робочий температурний діапазон фототранзисторів в пластмасовому корпусі становить -40 ... 85 ° C.

Детектори на складових фототранзисторах (схема Дарлінгтона)

Детектори на складових фототранзисторах забезпечують нелінійний аналоговий вихід з великим коефіцієнтом посилення по току. Використовуються для детектування надслабких світлових потоків, забезпечують роботу на великих дистанціях і мають велике значення вихідного струму.

Оптичні детектори з тригером Шмітта

Оптичні детектори з тригером Шмітта складаються з фотодіода, підсилювача, тригера Шмітта і вихідний щаблі на транзисторі з навантажувальним резистором з опором 10 кому, каскаду з відкритим колектором або каскаду з двотактним виходом. Для підвищення стабільності характеристик використовується внутрішній стабілізатор напруги. Однокристальний фотодетектор з тригером Шмітта монтується в металлостеклянном корпусі TO-46 з торцевих розташуванням фотодатчика або в пластмасовому корпусі з боковим розташуванням фотодатчика. Цифровий вихід використовується для виявлення руху або для створення на його базі енкодерів. Основні характеристики цих детекторів наведені в табл. 4.

Таблиця 4. Оптичні детектори з тригером Шмітта

Найменування / ХарактеристикиТип корпусуМатеріал корпусуДіаграма спрямованості, °Поріг
включенняВихідна логікаНапруга живлення, ВСпосіб
монтажуТип
висновківSD5600

TO-46 з лінзовим куполом Метал 12 2,5 мВт / см2 max. Буфер 4,5 ... 16 Кріпильне отвір Круглі висновки d = 0,46 мм SD5610 TO-46 з лінзовим куполом Метал 12 2,5 мВт / см2 max. Инвертер 4,5 ... 16 Кріпильне отвір Круглі висновки d = 0,46 мм SD5620 TO-46 з лінзовим куполом Метал 12 0,25 мВт / см2 Буфер 4,5 ... 16 Кріпильне отвір Круглі висновки d = 0,46 мм SD5630 TO- 46 з лінзовим куполом Метал 12 0,25 мВт / см2 Инвертер 4,5 ... 16 Кріпильне отвір Круглі висновки d = 0,46 мм SD8600 Бічний детектор Пластмаса 50 2,5 мВт / см2 max. Буфер 4,5 ... 12 Кріпильне отвір Квадратні висновки 0,51 мм SD8610 Бічний детектор Пластмаса 50 2,5 мВт / см2 max. Инвертер 4,5 ... 12 Кріпильне отвір Квадратні висновки 0,51 мм

Переходячи до ІК-датчикам і енкодер від Honeywell S & C, відзначимо, що вони конструюються з уже наявних стандартних ІК-випромінювачів і ІК-приймачів того ж виробника. Наприклад, відбивні датчики серії HOA0149 створені на базі світлодіода SEP8505 і фототранзистор SDP8405.

ІК-датчики

Інфрачервоні датчики (рис. 4) положення, що випускаються Honeywell S & C бувають просветного і відбивної типів.

Мал. 4. ІК-датчик положення HOA0708-001 з одиночним ІК-фототранзистором в якості приймача

Датчики просветного типу

Ці датчики можуть мати в якості ІК-фотоприймача як одиночний елемент - фототранзистор (простий або складової) або фотодіод, так і містити в своїй схемі підсилювач, вбудований тригер Шмітта і вихідні каскади різних типів. Датчики просветного типу випускаються в різноманітних корпусах з різними варіантами кріплення, різною шириною робочого просвіту і різним розміром апертурними щілини. Корпуси можуть бути як металевими, так і пластиковими. Детектор спрацьовує, якщо в оптичному проміжку між випромінювачем і приймачем виявляється непрозорий предмет.

У табл. 5. читач може побачити характеристики деяких успішно застосовуються на російському ринку типових представників сімейства просвітні датчиків, що випускаються Honeywell S & C, як з тригером Шмітта, так і без нього. Інакше ІК-датчики, які містять в своєму складі тригер Шмітта, називаються в такому контексті інтегрованими, щоб підкреслити їх відмінність від датчиків, де приймачем є найпростіший елемент - фотодіод, фототранзистор (одиночний, або складовою дарлінгтоновскій).

Таблиця 5. Датчики просветного типу різних типів

Найменування / ХарактеристикиСтупінь інтеграціїаппертуройШирина слота, ммВихідна логікаТривалість фронту / спаду, нсСвітловий
ток, мАСпосіб
монтажуСпосіб підключенняHOA0825

неінтегрованих d = 1,52 мм 4,19 При перекритті просвіту - високий вихідний сигнал на виході фототранзистор 15 0,5 Монтажне отвір в корпусі датчика / через отвори плати Квадратні висновки 0,51 мм HOA086X 1,52 × 1, 27 мм2 3,18 15 1 Монтажне отвір в корпусі датчика / через отвори плати Квадратні висновки 0,51 мм HOA1874 d = 1,52 мм 3,05 15 1,8 Монтажне отвір в корпусі датчика Квадратні висновки 0,51 мм HOA1877 d = 1,52 мм 9,53 15 0,5 Монтажне отвір в корпусі датчика Круглі висновки d = 0,46 мм HOA698X / HOA699X Інтегровані 1,52 × 0,25 мм 2; 1,52 × 1,27 мм 2 3,18 Буфер / инвертер 70/70 - Монтажне отвір в корпусі датчика / в отвори плати Висновки у вигляді проводів HOA0963-T51 1,52 × 0,25 мм 2; 1,52 × 1,27 мм 2 3,18 Буфер / инвертер 60/15 - Монтажне отвір в корпусі датчика / в отвори плати Квадратні висновки 0,51 мм

Характерний представник просвітні датчиків без тригера Шмітта - датчик HOA1874 містить ІК світлодіод SE1450 / SEP8506 SD1440 / SDP8406 (HOA1874-001, -002, -011, -012) або складовою фототранзистор SD1410 / SDP8106 (HOA1874-003, -013) поміщені в чорний термопластікових корпус. Датчики HOA1874-001, -002 і -003 мають діаметр апертури детектора 1,27 мм і використовують компоненти в металевих корпусах, а датчики HOA1874-011, -012 і -013 мають діаметр апертури детектора 1,52 мм і виконані з деталей в пластмасових корпусах. Корпуси датчиків HOA1874-001, 002, 003 виготовляються з Ацетал-кополімеру, а датчиків HOA1874-011, 012, 013 - з поліестеру.

Датчики просветного типу з тригером Шмітта складаються з розташованих один навпроти одного ІК-світлодіода і фотодетектора з тригером Шмітта, поміщених в чорний пластмасовий корпус. Вихід фотодетектора перемикається, коли потік випромінювання від світлодіода перекривається будь-яким непрозорим предметом. Фотодетектор складається з фотодіода, підсилювача, стабілізатора напруги і тригера Шмітта, сигнал з якого надходить на вихідну щабель, що представляє собою NPN-транзистор з навантажувальним резистором опором 10 кому, каскад з ОК або двотактний каскад. Тригер Шмітта забезпечує чітке однократне спрацьовування датчика при перериванні оптичного шляху непрозорим об'єктом.

Розглянемо серію датчиків HOA096X / 097X, що мають тригер Шміта в своїй конструкції. Тут, в залежності від конкретного найменування, є можливість вибору трьох параметрів датчика: розміру апертури детектора, конфігурації кріпильних петель, матеріалу корпусу. Вихід датчика сумісний з TTL-рівнями. Датчик забезпечує високу точність позиціонування об'єкта і може використовуватися при великому рівні фонової засвітки.

Алгоритм роботи:

  • Буфер- Якщо оптичний шлях заблокований, то вихід знаходиться в стані з низьким рівнем.
  • Інвертор- Якщо оптичний шлях заблокований, то вихід знаходиться в стані з високим рівнем.

Прилади HOA096X / 097X можуть застосовуватися в датчиках присутності, датчиках руху, енкодер положення, датчиках кордонів і країв об'єкта, детекторах руху і лічильниках.

Датчики відбивної типу

Датчики відбивної типу мають аналоговий вихід за рахунок використовуваного в них фототранзистор і розміщуються в литому корпусі. Використовуються в разі, якщо необхідно розміщення випромінювача і детектора ні з різних сторін, як у просвітні датчиків, а з одного боку від виявленого об'єкту, який не є непрозорим, або необхідно визначення присутності / положення об'єкта. Датчики випускаються як з металевими, так і з пластиковими компонентами залежно від типу корпусу. Корпуси датчиків легко розчиняються в хлороуглеродах і кетонах, тому для їх очищення рекомендується використовувати металевий або ізопропіловий спирт (це відноситься також і до пластикових енкодер, про які піде мова нижче). Деякі приклади з відомих відбивних ІК-датчиків Honeywell S & C наведені в таблиці 6.

Таблиця 6. Датчики відбивної типу

Найменування / ХарактеристикиСвітловий струм, мАПрямий струм, мАОптимальна точка відгуку, ммСпосіб монтажуТип висновківHLC1395

0,6 10 1,02 Друкований Квадратні висновки 0,51 мм HOA0149 1 40 3,80 Друкований або через отвір d = 2,16 мм HOA0708 0,2 40 3,81 Друкований або 3,30х6,60 мм 2 елліпт. отвір HOA1397 0,7 20 12,7 Друкований HOA1404 0,8 30 5,08 В отвір плати HOA1405 0,8 30 5,08 В отвір плати

Датчики серії HOA0708 / 0709 містять інфрачервоний світлодіод і кремнієвий NPN-фототранзистор (HOA0708-001, -011), або складовою фототранзистор (HOA0709-001, -011), встановлені поруч в одному корпусі таким чином, що їх оптичні осі перетинаються. Датчик відповідає на випромінювання ІЧ-світлодіода тільки в тому випадку, якщо в їх поле зору з'являється відображає об'єкт. У конструкцію HOA0708-011 і HOA0709-011 входять просвітні ІК-фільтри для мінімізації перешкод від фонової засвітки і мають гладкі оптичні поверхні для запобігання осідання пилу. Датчики HOA0708 / 0709 мають литі пластмасові корпусу.

Є датчики з вихідним каскадом на звичайному або складеному транзисторі. Вони забезпечені фільтрами від фонової засвітки і пилу. Для максимального відгуку можна здійснювати фокусування.

Датчик HOA1404 складається з ІК-світлодіода SE1450 і кремнієвого NPN-фототранзистор SD1440 (HOA1404-001, -002) або складеного фототранзистор SD1410 (HOA1404-003), розташованих на одній стороні корпусу і мають пересічні оптичні осі. Має чорний корпус з термопластика. Детектор відповідає на ІЧ-випромінювання від джерела, тільки якщо в його поле зору з'являється відображає предмет. Датчики серії HOA1404 виготовлені в металевому корпусі.

На сьогоднішній день ІК-датчики різних типів широко поширені і знаходять застосування в принтерах і копірах, вимірювальних системах і системах зберігання даних, в системах управління рухом, сканерах, системах автоматичних транзакцій, сканерах штрих-кодів, датчиках падіння, медичному обладнанні

енкодери

Енкодери Honeywell S & C побудовані на просветном принципі (рис. 5).

Мал. 5. ІК-енкодер HOA0901-011 з тригером Шмітта

Функціональна схема їх організації представлена ​​на рис. 6.

Мал. 6. Функціональна схема ІК-енкодерів

Вони можуть мати як власний вбудований випромінювач, так і бути розрахованими на застосування зовнішнього випромінювача. В останньому випадку енкодер складається з одного лише ІК-датчика-енкодера, який від звичайного ІК-датчика відрізняється тим, що має в своєму складі схему, яка дає можливість аналізувати зрушення за часом від вступників світлових імпульсів (див. Рис. 7).

Основні характеристики енкодерів різних типів представлені в таблиці 7.

Таблиця 7. Характеристики деяких енкодерів

Клас енкодераДатчики енкодерівПросвітні енкодериМодель енкодераHLC2701HLC2705HOA0901HOA0902Тип

Чутливий елемент на бічній поверхні корпусу Чутливий елемент на бічній поверхні корпусу Просветний Роздільна здатність, мм 0,03 0,46 0,03 0,46 Ширина тахо-імпульсу, мс - 3 ... 20 - 3 ... 20 Активний рівень
тахо-імпульсу, В - 0,4 - 0,4 Час наростання / спаду вихідного сигналу, нс 100 - 100 - Напруга живлення, В 4,5 ... 5,5 посіб монтажу Через отвори в платі Через отвори в платі Два отвори в корпусі (-012) або на друковану плату (-011) Два отвори в корпусі (-012) або на друковану плату (-011) Тип контактів Квадратні висновки 0,51 мм

«Половинки» енкодерів, що складаються тільки з приймачів

Датчики енкодерів представляють собою монолітні ІС, що складаються з трьох фотодіодів, підсилювачів і тригерів Шмітта в вихідний щаблі. На виході ІС встановлюються NPN-транзистори з внутрішніми навантажувальними резисторами опором 10 кому. До складу ІС входить схема температурної компенсації потужності світлодіода. На виході енкодери видають два сигнали про характер переміщень отворів диска або лінійки, що рухаються в просвіті між випромінювачем і приймачем (а ці диск або лінійка, в свою чергу, з'єднані з об'єктом, переміщення якого відстежується). Залежно від конструкції енкодера, цими двома вихідними сигналами є або зміщені по фазі один щодо одного послідовності трапецеїдальних імпульсів, або сигнал напрямки і послідовність тахоімпульсов. Ширина таких тахо-імпульсів показана в таблиці 7 (зрозуміло тільки для тих енкодерів, які такі імпульси видають).

просвітні енкодери

Просвітні енкодери складаються з ІЧ-світлодіода, навпроти якого встановлено три оптичних датчика, поміщених в пластмасовий корпус. За один механічний цикл переривника такий детектор генерує два електричних імпульсу. Вихідні сигнали дають інформацію про швидкість і напрямок руху. Цифровий вихід можна використовувати як датчик присутності або руху.

Наприклад, датчик HOA0901, розміщений в чорному термопластовом корпусі, містить двухканальную ІС детектора HLC2701 і інфрачервоний світлодіод SEP8506. Типове застосування датчика - використання з переривачем у вигляді диска з отворами (кодовий диск) для кодування величини і напрямку обертання. Датчик використовується в лінійних і обертових енкодер, в тому числі в оптичних мишах. На кожен механічний цикл переривника генерується по два електричних імпульсу, які можуть давати інформацію про швидкість і напрям.

ІС детектора містить два світлодіода, підсилювачі і тригер Шмітта. На виходах встановлені NPN-транзистори з навантажувальні резисторами опором 10 кому, що дозволяє безпосередньо управляти TTL-навантаженнями. ІС забезпечена схемою компенсації зміни вихідної потужності ІК світлодіода при зміні температури. Оптично чутливі області ІС мають розмір 0,203 мм в ширину і 0,381 мм у висоту з проміжком 0,0254 мм, при цьому міжцентрову відстань становить 0,229 мм, а загальна ширина зони чутливості 0,432 мм.

Основне застосування енкодери знаходять в якості основи для конструювання систем кодування переміщень і обертання. Наприклад, вони використовуються в лінійних і обертових енкодер, в тому числі - в оптичних мишах і системах управління переміщенням маніпуляторів роботів.

література

1. Сайт Сенсорного Контролю Honeywell: www.honeywell.com/sensing

2. Маргелов А., «Оптичні датчики положення компанії Honeywell». ЕК №8, 2004

3. Карпов В.Е. «Управління руху роботом з використанням енкодера» http://robofob.ru/materials/begin/mEncoder.pdf .

Отримання технічної информации, замовлення зразків, поставка - e-mail: [email protected]

Набір виробів Honeywell S & C для морської нафто- і газовидобутку

На що проходила з 30 квітня по 3 травня 2012 року в США в х'юстонському Релайент-Центрі конференції з технологій морського видобутку корисних копалин підрозділ Honeywell S & C представило свій новий «портфельний» набір різних пристроїв, рекомендованих для підвищення безпеки і продуктивності при розробці нафтових і газових родовищ .

Цей набір включає в себе:

  • Прецизійні датчики тиску Model 425 і Model 427, що забезпечують точність вимірювання 0,1 і 0,2% відповідно, і здатні працювати як з рідкою, так і з мулистій середовищем.
  • Пило-, бризко- і вибухозахищені перемикачі серії BX2, призначені для роботи в небезпечних середовищах. Вони також мають спеціальне покриття, яке дозволяє їм витримувати короткочасне вплив язиків полум'я і вихлопів гарячого газу.
  • Бездротові кінцеві вимикачі-вироби, якість яких не поступається якості вже широко поширених під маркою MicroswitchTM звичайних дротових кінцевих вимикачів цієї ж фірми. Бездротовий варіант зручно використовувати там, де підведення проводів до звичайного кінцевого вимикача неможливий, доріг, або вимагає занадто багато часу.
  • Бездротові датчики положення XYRTM 6000, новий продукт від Honeywell S & C, призначений для відстеження в віддаленому режимі стану різних клапанів. Це пристрій, як і перераховані вище, також призначений для роботи у важких середовищах.
  • Цілий набір різних датчиків (тиску, температури, зусилля і моменту обертання), які знайдуть застосування в різних бурових установках і заглибних платформах.

Пристрої, що входять до вищеперелічений набір, мають підвищеними характеристиками міцності показниками і надійністю, які особливо важливі для електронних компонентів, що використовуються в нафтогазовому обладнанні.

Про компанію Honeywell

Honeywell International, Inc Honeywell International, Inc. - велика американська корпорація, что віробляє електронні системи управління и автоматизації. Корпорація Honeywell International - світовий лідер в області технологій и промислового виробництва, что входити в список 100 провідніх компаний, что складається журналом Fortune. Вона відома в усьому мире своими розробка в області аерокосмічного устаткування, технологій для ЕКСПЛУАТАЦІЇ будівель і промислових споруд, автомобільного обладнання, турбокомпресорів і ... читати далі

Новости