Circuit voor detectie van wielrotatie

De post bespreekt een eenvoudige wielrotatie-identificator of detectorcircuit dat kan worden gebruikt om een ​​continue roterende beweging van een betrokken wiel te verzekeren via een LED, fotodiode-opstelling. Het circuit is aangevraagd door nzb109.

Technische specificaties

Ik wil een triggercircuit genereren om te detecteren dat een WIEL stationair is. Het wiel heeft sleuven aan de omtrek.
Voorop zit een LED-zender en achter het stuur een fotodiode.
Terwijl het wiel draait en de sleuven voor de LED komen en vervolgens passeren, worden er pulsen geregistreerd door de fotodiode.
Wanneer de fotodiode tot stilstand komt met de sleuf voor de LED, is er een continue DC-signaaluitvoer.
Het verschil tussen beweging en stationair wiel verschijnt respectievelijk als een pulstrein en continue gelijkstroom.
Op basis hiervan, hoe kan ik een triggermechanisme ontwerpen dat onderscheid maakt tussen pulstrein en continue gelijkstroom en alleen wordt geactiveerd vanwege het continue signaal?

Het ontwerp

Het voorgestelde circuit van de wielrotatiedetector kan worden begrepen met behulp van de volgende uitleg:

In wezen is het een optisch encodercircuit dat kan worden onderverdeeld in vier fasen: de eerste is de fotodiodedetectortrap die bestaat uit PD, T1, de tweede versterkertrap omsluit de T2-sectie, de derde trap is een omvormertrap die de respons van de voorafgaande aan twee fasen, terwijl de laatste fase de relaisaanstuurtrap vormt voor het uitvoeren van de relaisactivering.

Zolang het wiel draait, reageert de fotodiode PD op de wisselende lichten via de wielsleuven en wekt een overeenkomstige pulserende spanning op over de T1-basisemitter.

De bovenstaande reactie van PD laadt en ontlaadt T1 afwisselend, zodat T1 in dezelfde volgorde geleidt als de PD. Dit zorgt ervoor dat T1 snel kan schakelen ten opzichte van de wielrotatie die op zijn beurt wordt versterkt door T2 tot een niveau dat T3 stevig ingeschakeld houdt zolang het wiel draait.

Als T3 is ingeschakeld, wordt T4 geblokkeerd voor de vereiste basisspanning, terwijl deze uitgeschakeld blijft en het aangesloten relais.

In het geval dat het wiel niet meer draait en stationair wordt, wordt de PD blootgesteld aan continu licht van de sleuf of helemaal geen licht als geen enkele sleuf samenvalt met PD.

In beide gevallen stopt de PD met het genereren van de pulserende spanning die nodig is om T1 in geleiding te houden.

Nu T1 niet langer in staat is om resultaten T2 en T3 ook in een niet-geleidende toestand uit te voeren, wordt T4 onmiddellijk gevraagd om via R5 in te schakelen en bijgevolg wordt het relais ook ingeschakeld, wat een permanente stilstand van het wiel aangeeft.

Schakelschema

Onderdelenlijst voor het bovenstaande circuit van de wielrotatiedetector

R2 = 470 ohm
R3 = 47 K.
R4 = 1 K.
R5 = 10K
R6 = 100 K.
R7 = 330 ohm
VR1 = 100k preset, voor het aanpassen van de gevoeligheid van de fotodiode
T1 --- T4 = BC547
C1 = 2.2uF / 25V
C2 = 4.7uF / 25V
C3 = 33uF / 25v
D1, D2 = 1N4007
PD = fotodiode of fototransistor
REL = 12V / spdt / 400 ohm relais