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DE10253511B4 - Optoelektronische Vorrichtung - Google Patents

Optoelektronische Vorrichtung Download PDF

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DE10253511B4 DE10253511A DE10253511A DE10253511B4 DE 10253511 B4 DE10253511 B4 DE 10253511B4 DE 10253511 A DE10253511 A DE 10253511A DE 10253511 A DE10253511 A DE 10253511A DE 10253511 B4 DE10253511 B4 DE 10253511B4
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Abstract

Optoelektronische Vorrichtung zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich, mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, dessen Empfangssignale in einer Verstärkereinheit mit einem Verstärkungsfaktor verstärkt und anschließend einer Auswerteeinheit zur Generierung eines Objektfeststellungssignals zugeführt werden, wobei die Verstärkereinheit (10) einen Verstärker zur Verstärkung einer den Empfangssignalen entsprechenden Spannung aufweist, wobei die Verstärkereinheit (10) als Einstellelement (15) für die Verstärkung der Empfangssignale ein Potentiometer aufweist, welches in Abhängigkeit eines Einstellvorgabewerts einen Spannungsteiler für die Ausgangsspannung des Verstärkers bildet, und dass zur Generierung einer nichtlinearen Kennlinie des mit dem Verstärkungsfaktor verstärkten Ausgangssignals Ua der Verstärkereinheit in Abhängigkeit des Einstellvorgabewerts das im Potentiometer geteilte Spannungssignal einem Arbeitswiderstand (18) in Form eines Transistors oder Varistors zugeführt ist, so dass der Verstärkungsfaktor zur Kompensation der Distanzabhängigkeit der Empfangssignale eine quadratische Abhängigkeit des Ausgangssignals Ua vom Einstellvorgabewert aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung.
  • Derartige optoelektronische Vorrichtungen können insbesondere als Lichtschranken, Refelektionslichtschranken und Lichttaster ausgebildet sein. Generell weist eine solche optoelektronische Vorrichtung einen Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einen Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger zur Detektion von Objekten im Überwachungsbereich auf. In einer Auswerteeinheit wird zur Objekterfassung ein binäres Objektfeststellungssignal generiert und über einen Schaltausgang oder dergleichen ausgegeben. Das Objektfeststellungssignal weist zwei Schaltzustände auf, welche angeben, ob sich ein Objekt im Überwachungsbereich befindet oder nicht.
  • Hierzu wird in der Auswerteeinheit das analoge Empfangssignal des Empfängers mit wenigstens einem Schwellwert bewertet. Je nachdem, ob das Empfangssignal oberhalb oder unterhalb des Schwellwerts liegt nimmt das Objektfeststellungssignal einen entsprechenden Schaltzustand ein.
  • Zur Gewährleistung einer hinreichenden Nachweisempfindlichkeit werden die Empfangssignale in einer Verstärkereinheit verstärkt, bevor sie mit dem Schwellwert bewertet werden. Vorzugsweise wird der Verstärkungsfaktor, mit welchem die Empfangssignale verstärkt werden, mittels eines Potentiometers eingestellt.
  • Diese Einstellung muss derart erfolgen, dass mit der optoelektronischen Vorrichtung eine hinreichende Ansprechempfindlichkeit erzielt wird. Dies bedeu tet, dass die Empfangssignale derart zu verstärken sind, dass der Schwellwert zwischen dem Empfangssignalpegel bei freiem Strahlengang einerseits und bei einem Objekteingriff andererseits liegen muss, da ansonsten mit diesem Schwellwert keine korrekte Generierung der Schaltzustände des Objektfeststellungssignals erfolgen kann.
  • Nachteilig bei derartigen Potentiometern ist, dass mit diesen eine lineare Kennlinie des Verstärkungsfaktors in Abhängigkeit des am Potentiometer manuell vorgebbaren Einstellvorgabewerts erhalten wird.
  • Da die Intensität der vom Sender emittierenden Sendelichtstrahlen eine zum Abstand zur optoelektronischen Vorrichtung reziproke Abhängigkeit aufweist, wirken sich Abstandsänderungen von zu detektierenden Objekten im Nahbereich erheblich stärker auf die Signalamplitude des Empfangssignals aus als Abstandsänderungen von zu detektierenden Objekten im Fernbereich. Durch die lineare Kennliniencharakteristik des Potentiometers entsteht das Problem, dass kleine Änderungen des Einstellvorgabewerts große Pegeländerungen bei Empfangssignalen von Objekten im Nahbereich bewirken.
  • Dadurch ist in diesem Bereich eine Pegeleinstellung der verstärkten Empfangssignale mit großen Ungenauigkeiten behaftet. Dies erschwert in unerwünschter Weise eine exakte Einstellung der Ansprechempfindlichkeit der optoelektronischen Vorrichtung welche Voraussetzung für eine sichere Objektdetektion ist.
  • Die DE 299 23 142 U1 betrifft eine optoelektronische Vorrichtung zur Erfassung von Objekten mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, welcher an eine Auswerteeinheit angeschlossen ist, wobei aus dem am Ausgang des Empfängers anstehenden Empfangssignal durch Vergleich mit einem Schwellwert ein binäres Schaltsignal abgeleitet wird. Dabei sind die am Ausgang des Empfängers anstehenden Empfangssignale auf einen Verstärker geführt. Die im Verstärker mit einem vorgegebenen Verstärkungsfaktor verstärkten Empfangssignale werden über einen Eingang in die Auswerteeinheit eingelesen. An einem Aus gang der Auswerteeinheit ist ein elektrisches Potentiometer angeschlossen, welches mit dem Verstärker über eine Zuleitung verbunden ist. Das elektrische Potentiometer dient zur Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers und wird über die Auswerteeinheit gesteuert.
  • Die DE 100 61 649 A1 betrifft einen nach dem Triangulationsprinzip arbeitenden Distanzsensor mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfänger mit einem Nahelement und einem Fernelement. Zur Distanzbestimmung wird das Verhältnis der Ströme an den Ausgängen des Nah- und Fernelements, die jeweils mit einem Verstärkungsfaktor verstärkt sind, bewertet. Hiervon wird die Differenz der Ströme gebildet und mit einem Schwellwert bewertet. Der Schwellwert definiert eine technische Schaltdistanz. Zur Variation der Schaltdistanz können die Verstärkungen der Ströme variiert werden.
  • Die DE 199 51 557 A1 betrifft eine optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Objekten in einem von einer Referenzfläche begrenzten Überwachungsbereich mit wenigstens einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger. Der Empfänger weist ein Nah- und Fernelement auf, wobei die aus großen Distanzen von Objekten zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen vorwiegend auf das Fernelement und die aus geringen Distanzen von Objekten zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen vorwiegend auf das Naheelement geführt sind. Während eines Einlernvorgangs sind die Sendelichtstrahlen auf die Referenzfläche gerichtet. Dabei ist oder sind die Differenz und/oder die Summe der Empfangssignale an den Ausgängen des Nah- und Fernelements auf einen Referenzwert oder auf Referenzwerte Urda, Ursa jeweils innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbandes liegend einstellbar.
  • Der Erfindung lieg die Aufgabe zugrunde eine optoelektronische Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welcher eine reproduzierbare und genaue Einstellung der Ansprechempfindlichkeit durchführbar ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße optoelektronische Vorrichtung dient zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich und weist einen Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einen Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger auf, dessen Empfangssignale in einer Verstärkereinheit mit einem Verstärkungsfaktor verstärkt und anschließend einer Auswerteeinheit zur Generierung eines Objektfeststellungssignals zugeführt werden. Die Verstärkereinheit weist einen Verstärker zur Verstärkung einer den Empfangssignalen entsprechenden Spannung auf. Die Verstärkereinheit weist als Einstellelement für die Verstärkung der Empfangssignale ein Potentiometer auf, welches in Abhängigkeit eines Einstellvorgabewerts einen Spannungsteiler für die Ausgangsspannung des Verstärkers bildet. Zur Generierung einer nichtlinearen Kennlinie des mit dem Verstärkungsfaktor verstärkten Ausgangssignals Ua der Verstärkereinheit in Abhängigkeit des Einstellvorgabewerts ist das im Potentiometer geteilte Spannungssignal einem Arbeitswiderstand in Form eines Transistors oder Varistors zugeführt. Der Verstärkungsfaktor weist zur Kompensation der Distanzabhängigkeit der Empfangssignale eine quadratische Abhängigkeit des Ausgangssignals Ua vom Einstellvorgabewert auf.
  • Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass das von dem ersten Einstellelement generierte Ausgangssignal nicht unmittelbar zur Einstellung des Verstärkungsfaktors zur Verstärkung der Empfangssignale des Empfängers eingesetzt wird.
  • Anstelle dessen dient das Ausgangssignal des ersten Einstellelements zur Generierung eines Ansteuersignals für das zweite Einstellelement, dessen Ausgangssignal den Verstärkungsfaktor vorgibt.
  • Dadurch wird eine quadratische Abhängigkeit des Verstärkungsfaktors von dem am ersten Einstellelement manuell vorgebbaren Einstellvorgabewert erhalten. Dies führt dazu, dass im unteren Einstellbereich des Einstellvorgabewertes eine vorgegebene Änderung des Einstellvorgabewerts eine geringere Änderung des Verstärkungsfaktors bewirkt als im oberen Einstellbereich.
  • Dadurch erfolgt zumindest eine teilweise Kompensation der Distanzabhängigkeit der Empfangssignale der optoelektronischen Vorrichtung. Da die Lichtin tensität der von dem Sender emittierenden Sendelichtstrahlen umgekehrt proportional zum Quadrat der Distanzen zur optoelektronischen Vorrichtung ist, nehmen die Amplituden der Empfangssignale entsprechend mit steigender Objektdistanz ab. Dies bedeutet umgekehrt, dass bei geringen Objektdistanzen kleine Abstandsänderungen überproportional große Signaländerungen der Empfangssignale bewirken. Mittels der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung wird auch in diesem Nahbereich eine genaue Einstellung des Verstärkungsfaktors und damit der Amplituden der verstärkten Empfangssignale gewährleistet, da durch die nichtlineare Kennlinie des Verstärkungsfaktors in Abhängigkeit des Einstellvorgabewerts im unteren Einstellbereich des Einstellvorgabewerts Änderungen in der manuellen Einstellung des Einstellvorgabewerts erheblich kleinere Änderungen des Verstärkungsfaktors als im oberen Einstellelement bewirken.
  • Dadurch wird erreicht, dass über den gesamten Bereich des Einstellvorgabewerts eine genaue Vorgabe des Verstärkungsfaktors und damit der Ansprechempfindlichkeit der optoelektronischen Vorrichtung erzielt wird.
  • Das erste Einstellelement ist vorzugsweise von einem Potentiometer gebildet, an welchem der Einstellvorgabewert manuell vorgebbar ist. Das zweite Einstellelement besteht vorzugsweise aus einem Bipolar-Transistor, einem Feldeffekt-Transistor oder einem Varistor. Die Verstärkereinheit weist zweckmäßigerweise einen einzelnen Verstärker zur Verstärkung der Empfangssignale auf. Prinzipiell sind auch Mehrfachanordnungen von Verstärkern denkbar.
  • In einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind sowohl das erste als auch das zweite Einstellmittel an der Ausgangsseite des Verstärkers geschaltet.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist nur das erste Einstellmittel an der Ausgangsseite des Verstärkers geschaltet, während das zweite Einstellmittel an der Eingangsseite des Verstärkers angeordnet ist. Dabei übernimmt das zweite Einstellmittel die Funktion eines Arbeitswider stands für den an den Eingang des Verstärkers angeschlossenen Empfänger. Der Arbeitswiderstand dient dazu, den im Empfänger als Empfangssignal generierten Fotostrom in eine Empfangsspannung für den Verstärkter umzusetzen.
  • Da das zweite Einstellmittel vom ersten Einstellmittel angesteuert wird, bildet das zweite Einstellmittel einen variablen Arbeitswiderstand für den Empfänger. Dadurch wird verhindert, dass der Verstärker bei großen Fotoströmen übersteuert, wodurch Signalverfälschungen und damit gegebenenfalls Fehler bei der Objekterfassung vermieden werden.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass bei dieser auf einfache Weise eine hohe Störsicherheit gegen elektromagnetische Störeinflüsse, d.h. eine hohe EMV-Sicherheit erhalten werden kann.
  • Das zweite Einstellelement bildet an der Eingangsseite des Verstärkers das einzige EMV-empfindliche Element der Schaltungsanordnung der optoelektronischen Vorrichtung, da dieses auf die nicht verstärkten Empfangssignale des Empfängers einwirkt. Da dieses Einstellelement von einem Transistor oder Varistor gebildet ist, welcher eine geringe Baugröße aufweist, kann dieses ohne großen Aufwand zum Schutz gegen elektromagnetische Störeinstrahlungen abgeschirmt werden.
  • Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • 1: Schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Vorrichtung mit einem Sender und einem Empfänger.
  • 2: Empfangssignalverläufe am Ausgang des Empfängers der optoelektronischen Vorrichtung für unterschiedliche Verstärkungen des Empfangssignals.
  • 3: Erstes Ausführungsbeispiel einer Verstärkereinheit für die optoelektronische Vorrichtung gemäß 1.
  • 4: Verstärkerkennlinie der Verstärkereinheit gemäß 3.
  • 5: Zweites Ausführungsbeispiel einer Verstärkereinheit für die optoelektronische Vorrichtung gemäß 1.
  • 1 zeigt schematisch den Aufbau einer als Reflektionslichtschranke ausgebildeten optoelektronischen Vorrichtung 1. Prinzipiell kann die optoelektronische Vorrichtung 1 auch als Lichtschranke oder als Lichttaster ausgebildet sein.
  • Die optoelektronische Vorrichtung 1 gemäß 1 weist einen Sendelichtstrahlen 2 emittierenden Sender 3 und einen Empfangslichtstrahlen 4 empfangenden Empfänger 5 auf, welche in einem gemeinsamen Gehäuse 6 integriert sind. Der Sender 3 besteht aus einer Leuchtdiode, der Empfänger 5 ist von einer Fotodiode gebildet. Zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen 2 kann dem Sender 3 eine nicht dargestellte Senderoptik nachgeordnet sein. Zur Fokussierung der Empfangslichtstrahlen 4 auf den Empfänger 5 ist diesem zweckmäßigerweise eine ebenfalls nicht dargestellte Empfangsoptik vorgeordnet. Die Sendelichtstrahlen 2 und die Empfangslichtstrahlen 4 sind durch ein Fenster 7 in der Frontwand des Gehäuses 6 geführt.
  • Mittels der optoelektronischen Vorrichtung 1 erfolgt eine Erfassung von Objekten 8 in einem Überwachungsbereich. Der Überwachungsbereich ist von einem Reflektor 9 begrenzt. Bei freiem Strahlengang treffen die Sendelichtstrahlen 2 auf den Reflektor 9 und werden von diesem als Empfangslichtstrahlen 4 zum Empfänger 5 geführt. Bei einem Objekteingriff in den Überwachungsbereich werden die Sendelichtstrahlen 2 vom Objekt 8 als Empfangslichtstrahlen 4 zurück zum Empfänger 5 geführt.
  • Die auf den Empfänger 5 auftreffenden Empfangslichtstrahlen 4 generieren dort analoge Empfangssignale in Form von Fotoströmen IF.
  • Diese werden in einer Verstärkereinheit 10 in Spannungssignale umgesetzt, wobei diese mit einem bestimmten Verstärkungsfaktor verstärkt werden. Der Verstärkungsfaktor kann von einer Bedienperson an einem Bedienelement 11 vorgegeben werden. Diese verstärkten Empfangssignale werden als Ausgangssignale Ua in eine Auswerteeinheit 12 eingelesen, die von einem Microcontroller oder dergleichen gebildet ist.
  • In der Auswerteeinheit 12 wird aus den verstärkten Empfangssignalen ein binäres Objektfeststellungssignal generiert, welches über einen an die Auswerteeinheit 12 angeschlossenen Schaltausgang 13 ausgebbar ist. Zur Generierung des Objektfeststellungssignals wird das analoge, verstärkte Empfangssignal mit wenigstens einem Schwellwert S bewertet. Liegt das Empfangssignal oberhalb des Schwellwerts S so nimmt das Objektfeststellungssignal den Schaltzustand „freier Strahlengang" ein. Liegt das Empfangssignal unterhalb des Schwellwerts S, so nimmt das Objektfeststellungssignal den Schaltzustand „Objekt vorhanden" ein.
  • Um bei geringen Signalschwankungen des Empfangssignals ein unnötiges Wechseln des Schaltzustandes des Objektfeststellungssignals zu vermeiden wird vorteilhaft das analoge, verstärkte Empfangssignal mit zwei eine Schalthysterese bildenden Schwellwerten bewertet.
  • Wie in 2 veranschaulicht ist durch Vorgabe des Verstärkungsfaktors in der Verstärkereinheit 10 die Ansprechempfindlichkeit der optoelektronischen Vorrichtung 1 in geeigneter Weise einzustellen, um eine sichere Objektdetektion zu gewährleisten.
  • Wie aus 2 ersichtlich liegen die verstärkten Empfangssignale bei einem ersten Wert V1 des Verstärkungsfaktors sowohl bei freiem Strahlengang (E1) als auch bei einem Objekteingriff (E2) oberhalb des Schwellwerts S. Die vom Reflektor 9 gerichtet zurückreflektierenden Empfangslichtstrahlen 4 generieren dabei ein höheres Empfangssignal E1 als die von einem Objekt 8 diffus reflektierten Empfangslichtstrahlen 4 (E2).
  • Da in diesem Fall beide Empfangssignale E1, E2 oberhalb des Schwellwerts S liegen, ist mit diesem keine Unterscheidung von Empfangssignalen bei freiem Strahlengang und bei Objekteingriffen möglich.
  • Durch Verändern des Verstärkungsfaktors vom Wert V1 auf den Wert V2 werden die Amplituden der Empfangssignale bei freiem Strahlengang auf den Wert E1' reduziert, der dicht oberhalb des Schwellwerts S liegt. Dementsprechend liegen die Empfangssignale E2' bei Objekteingriffen unterhalb des Schwellwerts so dass mittels des Schwellwerts S eine sichere Objektdetektion gewährleistet ist. Die Höhe des Signals E2' hängt jeweils von dem Abstand des Objektes und der Reflektivität der Objektoberfläche ab. In jedem Fall liegt E2' unterhalb des Pegels bei freiem Strahlengang. Der Abstand zwischen dem Pegel des Empfangssignals bei freiem Strahlengang (E1') und dem Schwellwert S definiert im Wesentlichen die Ansprechempfindlichkeit der optoelektronischen Vorrichtung 1, die mittels der Verstärkereinheit 10 durch Einstellung des Verstärkungsfaktors vorgebbar ist.
  • 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für die Verstärkereinheit 10 der optoelektronischen Vorrichtung 1 gemäß 1. Der das Empfangssignal bildenden Fotostrom IF wird über einen Arbeitswiderstand R1 in eine Spannung U1 umgesetzt, welche auf einen Eingang eines Verstärkers 14 geführt ist. Der Verstärker 14 verstärkt die Spannung U1, wobei die Ausgangsspannung U2 einer Schaltungsanordnung zur Generierung eines variablen Verstärkungsfaktors zur Erzeugung des Ausgangssignals Ua zugeführt wird. Der Verstärker l4 ist durch einen Kondensator C1 von dieser Schaltungsanordnung galvanisch getrennt.
  • Diese Schaltungsanordnung weist als erstes Einstellelement 15 ein Potentiometer auf. Das Potentiometer umfasst das Bedienelement 11, an welchem manuell ein Einstellvorgabewert einstellbar ist. Bei analog arbeitenden Potentiometern kann das Bedienelement 11 von einem Drehknopf gebildet sein. Im vorliegenden Fall ist das erste Einstellelement 15 von einem digitalen E2-Potentiometer mit einem entsprechenden digitalen Bedienelement gebildet. Das Potentiometer umfasst weiterhin einen einstellbaren Potentiometer-Widerstand R2, wobei die Einstellung des Widerstandswertes durch den manuell eingebbaren Einstellvorgabewert vorgegeben ist. Der Widerstandswert variiert linear mit dem Einstellvorgabewert.
  • Der Potentiometer-Widerstand R2 bildet einen Spannungsteiler für die Ausgangsspannung U2 des Verstärkers 14. Eine Konstantstromquelle 16 dient zur Stabilisierung der Ausgangsspannung U2. Dabei überlagert die Konstantstromquelle 16 der Ausgangsspannung U2 einen Gleichspannungsanteil, der ebenfalls an dem den Spannungsteiler bildenden Potentiometer-Widerstand R2 geteilt wird.
  • Das geteilte Spannungssignal U4 wird über einen Kondensator C2, welchem ein Widerstand R3 nachgeordnet ist, weitergeleitet. Der in U4 enthaltene Gleichspannungsanteil wurde durch einen Tiefpass 17 herausgefiltert und zur Ansteuerung eines zweiten Einstellelements 18 verwendet. Das zweite Einstellelement 18 kann von einem Bipolar-Transistor, einem Feldeffekt-Transistor oder einem Varistor gebildet sein.
  • Mittels dieser Schalteranordnung wird eine nichtlineare Abhängigkeit des Ausgangsignals Ua der Verstärkereinheit 10 von dem manuell vorgegebenen Einstellvorgabewert erhalten. 4 zeigt schematisch die Kennlinie für die Verstärkereinheit 10 gemäß 3. Das Ausgangssignal Ua der Verstärkereinheit 10, d.h. das in einer Verstärkereinheit 10 verstärkte Empfangssignal, ist im Wesentlichen proportional zum Quadrat des Einstellvorgabewerts, der in 4 mit E bezeichnet ist.
  • 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Verstärkereinheit 10 für die optoelektronische Vorrichtung 1 gemäß 1. Der Aufbau dieser Verstärkereinheit 10 entspricht weitgehend der Verstärkereinheit 10 gemäß 3, wobei entsprechende Bauteile jeweils mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind.
  • Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist bei der Verstärkereinheit 10 gemäß 5 das zweite Einstellelement 18 nicht an der Ausgangsseite sondern an der Eingangsseite des Verstärkers 14 vorgesehen. Das zweite Einstellelement 18 ersetzt dabei den Arbeitswiderstand R1 gemäß 3, welcher den Fotostrom IF in die Spannung U1 umsetzt.
  • Die im Verstärker 14 generierte Spannung wird wiederum über den Potentiometer-Widerstand R2 des ersten Einstellelements 15 geteilt. Die geteilte Spannung U4 wird analog zu der Ausführungsform gemäß 3 über den Tiefpass 17 als Ansteuersignal dem zweiten Einstellelement 18 zugeführt.
  • Das erste und zweite Einstellelement 15, 18 sind identisch zu der Ausführungsform gemäß 3 ausgebildet.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel übernimmt das zweite Einstellelement 18 die Funktion eines variablen Arbeitswiderstandes R1 am Eingang des Verstärkers 14, wobei das erste Einstellelement 15 das zweite Einstellelement 18 ansteuert. Dadurch werden Übersteuerungen des Verstärkers 14 und damit verbundene Signalverfälschungen des Empfangssignals bei dessen Verstärkung vermieden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 bildet das zweite Einstellelement 18 an der Eingangsseite des Verstärkers 14 das einzige EMV-kritische Bauteil. Durch Schirmung des zweiten Einstellelements 18 können EMV-Störungen auf einfache Weise verhindert werden. Eine Schirmung des das erste Einstellelement 15 bildenden Potentiometers ist im Gegensatz zu herkömmlichen Ver stärkereinheiten 10, die nur mit einem Potentiometer zur Vorgabe des Verstärkungsfaktors arbeiten, nicht notwendig.

Claims (9)

  1. Optoelektronische Vorrichtung zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich, mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, dessen Empfangssignale in einer Verstärkereinheit mit einem Verstärkungsfaktor verstärkt und anschließend einer Auswerteeinheit zur Generierung eines Objektfeststellungssignals zugeführt werden, wobei die Verstärkereinheit (10) einen Verstärker zur Verstärkung einer den Empfangssignalen entsprechenden Spannung aufweist, wobei die Verstärkereinheit (10) als Einstellelement (15) für die Verstärkung der Empfangssignale ein Potentiometer aufweist, welches in Abhängigkeit eines Einstellvorgabewerts einen Spannungsteiler für die Ausgangsspannung des Verstärkers bildet, und dass zur Generierung einer nichtlinearen Kennlinie des mit dem Verstärkungsfaktor verstärkten Ausgangssignals Ua der Verstärkereinheit in Abhängigkeit des Einstellvorgabewerts das im Potentiometer geteilte Spannungssignal einem Arbeitswiderstand (18) in Form eines Transistors oder Varistors zugeführt ist, so dass der Verstärkungsfaktor zur Kompensation der Distanzabhängigkeit der Empfangssignale eine quadratische Abhängigkeit des Ausgangssignals Ua vom Einstellvorgabewert aufweist.
  2. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellvorgabewert des Potentiometers mittels eines Bedienelements (11) manuell vorgebbar ist.
  3. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der den Arbeitswiderstand (18) bildende Transistor von einem Bipolar-Transistor oder einem Feldeffekt-Transistor gebildet ist.
  4. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichspannungsanteil der durch das Potentiometer geteilten Spannung dem Arbeitswiderstand zugeführt wird.
  5. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Potentiometer geteilte Spannung dem Arbeitswiderstand über einen Tiefpass (17) zugeführt ist.
  6. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitswiderstand (18) an der Ausgangsseite des Verstärkers (14) geschaltet ist.
  7. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitswiderstand (18) an der Eingangsseite des Verstärkers (14) geschaltet ist.
  8. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (12) ein binäres Objektfeststellungssignal generiert wird.
  9. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Lichtschranke, Reflektionslichtschranke oder als Lichttaster ausgebildet ist.
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