第五章  冲床光电保护装置的工作原理
5.1光电安全装置的组成元件及其作用
5.1.1 装置结构
 本装置由振荡器、红外传感器、电磁铁、启动开关以及一些辅助电路组成。
 其电路包括有振荡电路、发光电路、功率放大电路、选通电路、检波电路、比较电路、功率驱动电路、告警电路、逻辑电路、启动开关等。具体如图5-1所示。
5.1.2 元件作用
 1. 振荡器
 振荡器（英文：oscillator）是用来产生重复电子讯号（通常是正弦波或方波）的电子元件。其构成的电路叫振荡电路. 　　低频振荡器（low-frequency oscillator，或称LFO）是指产生频率在0.1赫兹到10赫兹之间交流讯号的振荡器。　　
 振荡器主要可以分成两种：谐波振荡器（harmonic oscillator）与弛张振荡器（relaxation oscillator）。　　能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。种类很多，按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器；按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等；按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科学研究等方面。　　自激多谐振荡器也叫无稳态电路.两管的集电极各有一个电容分别接到另一管子的基极,起到交流耦合作用,形成正反馈电路,当接通电源的瞬间,某个管子先通,另一只管子截止,这时,导通管子的集电极有输出,集电极的电容将脉冲信号耦合到另一只管子的基极使另一只管子导通.这时原来导通的管子截止.这样两只管子轮流导通和截止,就产生了震荡电流.
 由于器件不可能参数完全一致,因此在上电的瞬间两个三极管的状态就发生了变化,这个变化由于正反馈的作用越来越强烈,导致到达一个暂稳态.暂稳态期间另一个三极管经电容逐步充电后导通或者截止,状态发生翻转,到达另一个暂稳态.这样周而复始形成振荡.
 本电路中使用的是由IC1555和R1、R2、C1、C2等组成多谐振荡器。
 2.红外传感器
 红外发光二极管其核心是PN结。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子一部分与多数载流子复合而发光。常用的红外发光二极管有SE303, PH303等,发出的红外光为近红外线,波长约为0. 93μm。其外形和发光二极管LED相似，发出红外光。管压降约1.4v，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。本装置中安装了规则的几排红外发光二极管，形成了一旦范围的光屏，增加了安全范围。如下图5-2所示：
 
 图5-2  红外光屏示意图
 光敏三极管用于测量光亮度和传输信号，它还应用于其他方面，如 光电隔离，非接触转速测量等。
 晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。　　发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"

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