Brevet FR2209942A1 — publié le 19740705

L'invention concerne une barrière lumineuse, servant à assurer la surveillance et (ou) la commande et comportant un émetteur de lumière pouvant être commandé périodi quement par un générateur d'impulsions et et un récepteur de lumiè- re qui comporte un montage d'évaluation. Pour surveiller des machines et (ou) pour les commander, il est connu d'employer des barrières lumineuses. En outre, il est d'un usage courant, en particulier dans le cas de barrières lumineuses fonctionnant avec de la lumière infrarouge, de commander périodiquement l'émetteur de lumière au moyen des impulsions d'un générateur d' impulsions. Bien que, de cette manière, l'on augmente la longévité et l'intensité de 11 émetteur et que l'on diminue les influences perturbatrices, il existe des difficultés en ce qui concerne l'incidence d'une lumière étrangère. I1 est, par conséquent, nécessaire de protéger la barrière lumineuse contre l'incidence de lumière étrangère, ou de prendre des mesures pour qu'une lumière étrangère ne produise pas de perturbations et pour que ne soient pas déclenchées des commandes erronées. Dans ce but, il est connu, comme on dit déjà, de faire fonctionner la barrière lumineuse avec une lumière située hors de la zone de la lumière visible. I1 est possible, de cette manière, d'éliminer une partie importante des influences d'une lumière étrangère. Mais on ne peut pas supprimer ainsi complètement l'influence perturbatrice, car les éléments prévus pour la réception de la lumière produisent aussi, lorsqu'ils sont exposés aux rayons d'une lumière visible, un signal de sorfie qui ntest pas négligeable. Ce fait impose des limites à 1'application des barrières lumineuses et il doit être considéré, par conséquent, comme étant un inconvénient. L'invention a par suite pour tâche, dans le cas d'une barrière lumineuse comportant un émetteur de lumière pouvant etre commandé périodiquement par un générateur d'impulsions, d'éliminer les influences perturbatrices. Ce problème est résolu, suivant l'invention, du fait que le signal de sortie du récepteur de lumière est amené à un comparateur qui fournit un signal de sortie pour la poursuite de l'opération, comparateur qui, par l'intermédiaire d'un étage de commutation, commandé par des impulsions du générateur d'impulsions, peut être commandé en synchronismeO Il est possible, grâce à ce moyen, de constituer une barrière lumineuse dans laquelle aucune espèce de perturbatimn ne pourra entre déclenchée par une lumière étran- gère.Il n'est imposé, par conséquent, de ce côté, aucune limite à l'application d'une barrière lumineuse suivant l'invention. Lors de la constittition de la barrière lumineuse, suivant l'invention, qui peut fonctionner, non seulement avec de la lumière infrarouge, de la lumière ultraviolette, mais aussi avec de la lumière visible, il convient d'équiper le comparateur avec un amplificateur différentiel dont une entrée soit reliée à la sortie du récepteur de lumière, et dont l'autre entrée soit reliée à la sortie d'un étage de commutation. De cette manière, on peut synchroniser le côté précepteur de la barrière lumineuse sans une dépense importante. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés, représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: - La figure 1 représente un diagramme schématique d'une barrière lumineuse, - la figure 2 représente des détails de la barrière lumineuse suivant - la figure 1. Dans le diagramme schématique, suivant la figure 1, on a représenté un générateur d'impulsions 10 qui commande non seulement un émetteur il de rayons lumineux, mais aussi un étage de commutation 14. La lumière émise par l'émetteur 11 de rayons lumineux est absorbée par un récepteur de lumière 12, qui dirige le signal reçu vers un comparateur 13. Le comparateur 13 n'est alimenté par l'étage de commutation que pendant l'intervalle de- temps pendant lequel le récepteur de lumière reçoit des impulsions lumineuses. Entre les impulsions lumineuses, le comparateur 13 demeure non alimenté. Le signal de sortie de ce comparateur est dirigé ensuite vers un intégrateur 15, qui peut fournir un signal de commande analogique. Ce signal de commande est amené ensuite à un amplificateur de signaux approprié 16, qui l'amplifie d'une manière convenant dans chaque cas pour 1'opération. Dans les détails de montage, suivant la figure 2, on voit que le générateur d'impulsions 10 est constitué à l'aide de quatre portes 21, 22, 23, 24 d'un circuit de commutation intégré. les autres éléments de construction du générateur d'impulsions 10, monté en tant que multivibrateur astable, tels que les résistances R1, R2 les diodes D1, D2, et les conaensateurs C2, C3 sont ajoutés au circuit de commutation intégré par un câblage extérieur. On emploie, comme émetteur Il de rayons lumineux, une diode 25 qui, par l'intermédiaire d'un amplificateur 26, constitué pareillement en tant que circuit de commutation intégré, est commandé par le générateur d'impulsions tO. En outre, la sortie de la porte 22 est reliée à l'entrée de l'amplificateur 26.La diode 25, dont la cathode est reliée å la sortie de l'amplificateur 26, est reliée par son anode, par intermédiaire d'une résistance 27, à une tension de fonctionnement positive. La lumière infrarouge émise par la diode 25 st absorbée par un photo-transistor 28 agissant comme récepteur de lumière 12, dont l'intervalle collecteur-émetteur forme avec une résistance 29 un montage en série. Ce montagne en série se trouve relié à la tension de fonctionnement, l'émetteur du photo-transistor 28 étant relié au pôle négatif et ia résistance 29 étant reliée au pble positif.Il est prévu, montés en parallèle avec ce montage en série, deux autres montages en série qui, agissent en tant que diviseurs de tension et qui sont munis de deux ré sistances 30, 31 et de deux résistances 35t 34 et d'un potentiomètre 32. La prise du diviseur de tension 30, 31 est reliée, non seulement directement à une entrée d'un amplificateur difidren, tiel 35 agissant en tant que comparateur, mais aussi, par l'in, termédiaire d'un condensateur de couplage 36 au collecteur da photo-transistor 28.La prise du diviseur de tension réglable se trouvant entre les résistances 33, 34 est reliée pareillement directement à une seconde entrée de l'amplificateur différentiel 35. Â cette seconde entrée de l'amplificateur différentiel 35, est reliée, en outre, l'anode d'une diode 37 dont la cathode est reliée à la sortie de la porte 21 dans le générateur d'impulsions 10. Le signal de sortie de l'amplificateur 35 agissant en tant qu'amplificateur différentiel, qui est alimenté pour son fonctipnnement avec une tension de fonctionnement appropriée, est dirigé ensuite par l'intermédiaire d'une résistance 40 vers une entrée de 1' amplficateur opérationnel 41 connecté en tant qu' intégrateur. Dans ce but, un condensateur 42 est monté en dérivation en arrière, à partir de la sortie de 1'- amplificateur opérationnel 41 et relié à 1' entrée de 1' amplifi- cateur lui-même relié à une tension de fonctionnement appropriée. Le signal de fonctionnement analogique pouvant entre fourni par l'intégrateur 15 est dirigé ensuite, par. l'intermédiaire d'une diode 43 dont la cathode-est reliée à la sortie de cet intégra tew;, vers l'entrée d'un amplificateur de signaux 44 constitué en tant que circuit de commutation intégré. A la sortie de cet amplificateur de signaux qui est relié par ltintermédiaire d'une diode 45 et d'une résistance 46 au pole positif de la tension de fonctionnement, le signal de commande se trouve à dis- position pour l'opération de commande à effectuer dans chaque cas. Lors du fonctionnement de la barrière lumineuse suivant l'invention, des influences lumineuses étrangères ne peuvent pas exercer d'action perturbatrice. L'amplifi- cateur différentiel 35, qui agit en tant que comparateur, est commandé périodiquement par l'intermédiaire de la diode 37 exactement comme l'est la diode 25, agissant en tant qu'émetteur Il de rayons lumineux (cette diode pouvant être par exemple une diode à l'arséniure de gallium), et ne produit, en effet, un signal de sortie que seulement pendant la durée de l'impulsion. Pendant les pauses d'impulsion, sans signal de commande, le comparateur n'est pas en état de produire un signal de sortie. Des perturbations dues à une lumière étrangère ne peuvent donc pas agir pendant des pauses dtimpul- sion. En outre, étant donné que la barrière lumineuse est fournie en lumière infrarouge, des influences étrangères, même pen dant la durée dtimpulsion, n'ont pratiquement aucune influence, car pendant cet intervalle de temps, une superposition du signal utile avec un signal dépendant d'une lumière étrangère, est pratiquement sans importance. Des perturbations dues à une lumière étrangère n'ont, par conséquent, aucune influence négative sur la barrière lumineuse suivant l'invention. Ainsi qu'on le voit, d'après l'exemple de réalisation suivant la figure 2, le signal reçu, parle photo- transistor 28, est dirigé vers une entrée de l'amplificateur différentiel 35 agissant comme comparateur, tandis que le signal de commande arrive du générateur d'impulsions 10 à une autre entrée du comparateur. Afin que la commande s'effectue en synchronisme avec le signal reçu, il est nécessaire d'amener au comparateur le signal de commande inversé en phase par rapport au signal reçu. Cela se produit du fait que le signal de commande n'est pas pris par le générateur d'impulsions 10 au même endroit que le signal pour la commande de la diode 25 agissant en tant qu'émetteur 11 de lumière, mais inversé en phase à la sortie de la porte 21 dans le générateur d'impulsions 10. Mais il est possible aussi de prendre le signal de commande en même temps que le signal de commande de l'émetteur de lumière à une sortie du générateur d'impulsions 10. Mais cela nécessite aussi que les deux signaux soient amenés au comparateur pareillement à une entrée seulement. Outre ce mode de commande, le comparateur peut aussi entre constitué avec un amplificateur ayant une entrée stroboscopique, une entrée de cet amplificateur étant reliée à la sortie du récepteur de lumière et l'entrée stroboscopique étant reliée à la sortie d'un étage de commutation 14. La constitution à choisir pour le comparateur 13 dépend, par conséquent, des conditions d'emploi pro- pres à chaque cas. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'in- vent ion. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de'montagne pour une barrière lumineuse servant à assurer la surveillance et (ou) la commande, avec émetteur de faisceaux lumineux pouvant être commandé périodiquement par un générateur d'impulsions et avec récepteur de lumière présentant un montage d'évaluation, dispositif caractérisé en ce que le signal de sortie du récepteur de lumière (12) est amené à un comparateur (13) fournissant un signal de sortie pour la poursuite de ltopération, comparateur qui, par l'intermédiaire d'un étage de commutation (14) commandé par des impulsions du générateur d'impulsions (10) peut être touché en synchronisme. 2.- Dispositif de montage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le comparateur (13) est constitué par un amplificateur différentiel (35) dont une entrée est reliée à la sortie du récepteur de lumière (12) et dont l- autre entrée est reliée à l'étage de commutation (14). 3.- Dispositif de montage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le comparateur (13) est constitué par un amplificateur avec entrée stroboscopique dont une entrée est reliée à la sortie du récepteur de lumière (12) et dont l'entrée stroboscopique est reliée à la sortie de l'étage de commutation (14). 4.- Dispositif de couplage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à une entrée de l'amplificateur différentiel (35), il est prévu un diviseur de tension réglable (32, 33, 34) et en ce que la prise du diviseur de tension reliée à cette entrée est reliée à une sortie du générateur d'impulsions (10) par l'intermédiaire d'une diode (37) polarisée d'une manière appropriée. 5.- Dispositif de montage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le signal de sortie du comparateur (13) est amené par l'intermédiaire d'un intégrateur (15) à un amplificateur de signaux (16) à la sortie duquel se trouve à disposition un signal analogue, à des fins de commande. 6.- Dispositif de montage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu comme émetteur (tel) de lumière, une diode (25) émettant une lumière infrarouge. 7.- Dispositif de montage suivant l'une quelconque des revendications 1 et 6, caractérisé en ce qu'il est prévu comme récepteur de lumière (12) un phototransistor (28). 8.- Dispositif de montage suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la diode (25) agissant comme émetteur de lumière se trouve à la sortie d'un amplificateur de puissance (26) commandé par le générateur d'impulsions (10). 9.- Dispositif de montage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le générateur d'impulsions (10) est constitué par un multivibrateur astable formé par des portes (21, 22, 23, 24).