מעגל גלאי סיבוב גלגלים

הפוסט דן במזהה סיבוב גלגלים פשוט או במעגל גלאי אשר יכול לשמש להבטחת תנועה סיבובית רציפה של גלגל מודאג דרך סידור LED, פוטודיודה. המעגל התבקש על ידי nzb109.

מפרט טכני

אני רוצה ליצור מעגל טריגר כדי לזהות שגלגל נייח. בגלגל יש חריצים בפריפריה.
יש משדר לד מלפנים ופוטודיודה מאחורי ההגה.
כאשר הגלגל מסתובב והחריצים באים מול נורית ה- LED ואז עוברים ליד, ישנם פולסים שנרשמו על ידי הפוטודיודה.
כאשר הפוטודיודה מגיעה למנוחה עם החריץ מול נורית ה- LED, יש פלט רציף של אות DC.
ההבדל בין תנועה לגלגל נייח מופיע כרכבת דופק ו- DC רציף בהתאמה.
בהתבסס על זה, כיצד אוכל לתכנן מנגנון הדק המבדיל בין רכבת דופק ל- DC רציף ומפעיל רק בגלל האות הרציף?

העיצוב

ניתן להבין את מעגל גלאי סיבוב הגלגלים בעזרת ההסבר הבא:

בעיקרון זהו מעגל מקודד אופטי שניתן לחלק לארבעה שלבים: הראשון הוא שלב גלאי הפוטודיודות המורכב מ- PD, T1, שלב המגבר השני כולל את קטע T2, השלב השלישי הוא שלב מהפך שהופך את התגובה מה- שקדמו לשני שלבים, ואילו השלב האחרון מהווה שלב נהג ממסר לביצוע הפעלת הממסר.

כל עוד הגלגל מסתובב, ה- PD של הפוטודיודה מגיב לאורות המתחלפים דרך חריצי הגלגלים ויוצר מתח פועם בהתאמה על פני פולט בסיס T1.

התגובה הנ'ל מ- PD טוענת ומשחררת את T1 לסירוגין כך ש- T1 מתנהל באותו רצף כמו ה- PD. זה מבטיח כי T1 שומר על מיתוג מהיר ביחס לסיבוב הגלגל שבתורו מוגבר על ידי T2 לרמה ששומרת על T3 מופעלת היטב כל עוד הגלגל מסתובב.

כאשר T3 מופעל, T4 מונע ממתח הבסיס הנדרש ושומר עליו כבוי והממסר המחובר.

כעת במקרה שהגלגל מפסיק להסתובב והופך לנייר מכתבים, ה- PD נתון לאור רציף מהחריץ או ללא אור בכלל אם שום חריץ עולה בקנה אחד עם PD.

בשני המקרים, ה- PD מפסיק לייצר את המתח הפועם הנדרש כדי לשמור על התנהלות T1.

כאשר T1 כבר לא מצליח להוביל את התוצאות T2 ו- T3 גם במצב שאינו מוליך, המבקש באופן מיידי את T4 להפעיל באמצעות R5 וכתוצאה מכך גם הממסר מופעל, מה שמעיד על עצירה קבועה של הגלגל.

תרשים מעגלים

רשימת חלקים למעגל גלאי סיבוב הגלגלים הנ'ל

R2 = 470 אוהם
R3 = 47K
R4 = 1K
R5 = 10K
R6 = 100K
R7 = 330 אוהם
VR1 = 100k מוגדר מראש, להתאמת הרגישות של הפוטודיודה
T1 --- T4 = BC547
C1 = 2.2uF / 25V
C2 = 4.7uF / 25V
C3 = 33uF / 25v
D1, D2 = 1N4007
PD = פוטודיודה או פוטו טרנזיסטור
ממסר REL = 12V / spdt / 400 אוהם