對射型光電開關制作原理
采用鎖相環單音檢測電路LM567構成自發射自接收的閉環控制
壹、特點
該裝置采用鎖相環單音檢測電路LM567構成自發射自接收的閉環控制形式。就是說，把LM567產生的方波電信號調制在紅外線光信號上並發射出去，紅外線光敏二極管接收該信號，並把其變為電信號，經放大，又被該LM567自身檢測。這樣，LM567自身的振蕩頻率與要接收的信號頻率永遠相同，即使由於某種原因使LM567的振蕩頻率發生了變化。在壹定的頻帶寬度內，由於LM567只對與自身振蕩頻率非常接近的信號產生響應，而對其他頻率的幹擾信號不響應，所以，該裝置具有可靠性高、抗幹擾性強、安裝調試簡單的特點。該裝置可應用於自動門、自動水龍頭、防盜報警、危險區域誤入報警、警戒區域侵入報警等控制。
二、工作原理
電路原理圖見圖1。紅外線光敏二極管PH檢測到由紅外線發射二極管LE發出的紅外線光信號，並將其轉換成電信號。該信號經由IC1A構成有源高通濾波器，濾除外界低頻幹擾信號；再經IC1B、IC1C兩級固定增益放大器的放大、以及IC1D可調增益限幅放大器的放大，進入鎖相環單音檢測電路IC2的第③腳。IC2檢測到與自身振蕩頻率相同的信號後，其第⑧腳輸出低電平，使繼電器DL吸合，觸點S1、S2接通，控制其他設備。
IC2第⑧腳的最大吸入電流為100mA。IC2第⑤腳輸出的方波信號，經C8、R16組成的微分電路和N1、N2驅動電路，使紅外線發射二極管發出該頻率調制的紅外線光信號。微分電路使正方波信號變為低占空比的方波信號。用低占空比方波調制紅外線發射管，可提高紅外線發射管的工作效率，即其峰值電流很大，而平均工作電流卻很小。這樣，有利於紅外線光敏二極管的接收。電阻R12、R13和電解電容E3是集成電路IC1的中點電位偏置電路，使IC1工作於單電源方式。該裝置有兩種工作方式。壹種是：紅外線發射二極管和紅外線光敏二極管都在同壹側，構成反射檢測方式，見圖2。另壹種是：紅外線發射二極管在壹側，而紅外線光敏二極管在另壹側，構成對射式檢測方式，見圖3。壹般情況下，反射式控制距離可達兩米，對射式控制距離可達五米。控制距離的遠近可由調節電位器W來控制，W的阻值越大，IC1D放大器的增益越大，控制距離越遠。反之，控制距離越近。如果給紅外線發射二極管或光敏二極管壹方加上光學透鏡，可增加控制距離；給雙方都加上光學透鏡，更可增加控制距離。紅外線發射二極管的外面要套上長度為50mm左右的金屬管，以防止其散射光幹擾紅外接收管。
電解電容E5的容量越大，抗幹擾性越好，但響應的時間也越長，壹般E5的選取範圍是10μF～100μF。由於該裝置工作在閉環狀態，所以對IC2工作頻率的穩定度要求不嚴格，並且可在很寬的範圍內設定頻率值，範圍可達5kHz～40kHz，頻率由電阻R11調節。IC2振蕩頻率計算公式如下：
f＝1．1／R·C 單位：f（kHz）、R（kΩ）、C（μF）。圖1中，R11即為公式中的R，C7即為公式中的C。