193327. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nagy hatótávolságú, nagy megbízhatóságú infrasugárral működő fénysorompó és jelzésátviteli rendszer kialakítására
193327 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés nagy hatótávolságú, nagy megbízhatóságú, infrasugárral működő fénysorompó és jelzésátviteli rendszer kialakítására. A találmány úgy van felépítve, hogy egy nagypontosságú oszcillátor kimenete változtatható arányú osztóáramkör egyik bemenetére csatlakozik, az utóbbi kimenete egyrészt egy teljesítményerősítővel, másrészt pedig egy programozható osztóáramkör bemenetével van összekötve. A programozható osztóáramkör kimenete vissza van csatolva a változtatható arányú osztóáramkör másik bemenetére. A teljesítményerősítő kimenete egy infrasugárzó dióda anód elektródjával van összekötve. Ez a kapcsolási elrendezés a dióda előtt elrendezett optikával alkotja az adóáramkört. A vevőáramkör optikából, a mögötte lévő fotoérzékelő diódából, ez utóbbi anód elektródájára csatlakozó illesztőáramkörből, az illesztőáramkör kimenetére bemenete útján csatlakozó sáváteresztő erősítőből, ez utóbbi kimenetével bemenete révén összekötött FSK-demodulátorból, a demodulátor kimenetére bemenetével csatlakozó aluláteresztő szűrőből, s az utóbbi kimenetével szintén bemenete útján összekapcsolt követő szűrőáramkörből áll. Védelmi berendezésként alkalmazott ún. „infrasorompók“ már ismertek. Ezeket az ipar legkülönbözőbb területein számos változatban alkalmazzák. Felhasználhatók vagyonvédelmi és biztonsági berendezésekben, jelenlétérzékelési és távvezérlési célokra egyaránt. A szokásos infraösszeköttetések hatótávolsága a megoldás módjától, az alkalmazott eszközök és szerkezeti elemek típusától függően 5 métertől 50 méterig terjed. Az eddig alkalmazott megoldások két alapvető csoportba oszthatók: Az igénytelenebb, kisebb hatótávolságú infrasorompók egyszeres, az igényesebb, nagyobb hatótávolságú és megbizhatóságú rendszerek kétszeres modulációval rendelkeznek. Az egyszeres modulációjú rendszerek úgy vannak felépítve, hogy az adó oldalon egy oszcillátor által előállított f0 frekvenciájú jelet egy teljesítményerősítő erősíti fel a kívánt szintre. A felerősített jel egy infrasugárzó diódát hajt meg, amely f0 frekvenciával modulált infrasugarat bocsát ki, többnyire egy optikán keresztül. Vevő oldalon az optikán keresztül érkező infrasugár egy fotoérzékelőre jut, amely detektálja az infrasugarat és f0 frekvenciájú villamos jelet állít elő. Ez egy sáváteresztő erősítőre kerül, amely a jelet az egyenirányításhoz szükséges szintre erősíti. A felerősített jel egy csúcsegyenirányítóra jut, amelynek kimenetén a jelamplitúdóval egyező egyenfeszültség keletkezik. Az egyenfeszültség, ha nagyobb, mint a zajszint által meghatározott referenciafeszültség, egy komparátor áramkört billent át, amelynek kimene- 2 1 tén nagyszintű egyenfeszültség jelenik meg, amely jelzi az infrakapcsolat meglétét. A kétszeres modulációjú rendszerek felépítése: -Vevő oldalon az optikán keresztül beérkező infrasugarat egy fotodetektor (mint első modulátor) alapsávba helyezi vissza detektálás útján. Ennek anódján megjelenő modulált jelet egy sáváteresztő erősítő növeli a demoduláláshoz szükséges szintre. Az erősítő kimeneti jele egy demodulátorra kerül, amelynek kimenetén megjelenik a fm moduláló frekvencia. Ez a frekvencia egy csúcsegyenirányitóra jut, amelynek kimenetén a moduláló jel amplitúdójával egyező egyenfeszültség keletkezik. Az egyenfeszültség egy komparátor bemenetére jut, amely — ha meghaladja a zaj által determinált referenciafeszültséget — a komparátort átbillenti. Ennek kimenetén magas szintű egyenfeszültség keletkezik, amely az infrakapcsolat létrejöttét jelzi. Az ismert megoldásoknak több hiányossága van. Az egyszeresen modulált rendszer egyrészt csak kishatótávolságú, mivel demodulátor hiányában nem rendelkezik a demodulálásnál esetlegesen jelentkező jel-zaj viszony növekedéssel, másrészt zavarérzékeny, mivel impulzuszavarok hatására a sáváteresztő erősítő beleng, és akkor is az optikai kapcsolat meglétét jelzi, ha az nem jött létre. Sem a megbízható összeköttetés követelményét, sem a kellő hatótávolsággal szemben támasztott követelményeket ez a rendszer nem elégíti ki. A kétszeresen modulált rendszer már nagyobb hatótávolságú (kb. 40—50 méter) és zavarérzéketlenebb összeköttetést biztosít. A rendszer alapvető hátránya mégis az, hogy demodulátorainak működéséhez a demodulátor típusától függően adott jel-zaj viszony szükséges a demodulátor előtt, egyébként a jel elmerül a zajban, és a demodulátort követő csúcsegyenirányító nem a jel, hanem a zaj amplitúdójával arányos egyenfeszültséget szolgáltat. Ez azonban korlátozza a hatótávolságot, olyan mértékben, hogy a demodulátor előtt a kívánt jel-zaj viszony létrejöjjön. A találmány révén tehát azt a célt tűztük ki, hogy egy olyan kapcsolási elrendezést konstruáljunk, amelynek segítségével az önmagában ismert, infrasugárral működő fénysorompó és jelzésátviteli rendszer hatótávolsága 800—1000 méterre legyen kiterjeszthető, növelhető legyen a megbízhatósága, és alkalmas legyen korlátozott számú jelzés átvitelére. Ezt a feladatot egy olyan kapcsolási elrendezés révén oldottuk meg, amely nagy hatótávolságú és nagy megbízhatóságú, infrasugárral működő fénysorompót és jelzésátviteli rendszert foglal magába. Ennek adóoldalán egy nagypontosságú oszcillátor, vevőoldalán pedig optika mögött elhelyezkedő 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
