Lichtschranken
Die in den Geräten verwendeten Lichtschranken ersetzen in zunehmendem Maße Blattfeder-Kontakte bzw. Mikroschalter. Sender und Empfänger der Lichtschranke sind getrennt auf zwei Platinen, siehe Abbildung.
Der Sender (Infrarot-Leuchtdiode) befindet sich auf der grünen Platine mit der weißen Halterung und ist in den Abmessungen größer. Der Empfänger befindet sich auf der blauen Platine mit der schwarzen Halterung und ist in den Abmessungen kleiner als der Sender. Im Kontakt-Test sind Lichtschranken geschlossen. Sobald der Infrarotstrahl unterbrochen ist, wird die Lichtschranke als offen angezeigt. Bei ununterbrochenen Infrarotstrahl ist über dem Empfänger eine Spannung von 0,1-0,7V zu messen. Ist der Infrarotstrahl unterbrochen liegt am Empfänger eine Spannung von 11-13V.
Opto Switch Board
Die Lichtschranken, sind, damit sie in der Kontakt-Matrix betrieben werden können, an ein Opto-Switch-Board angeschlossen,
siehe Abbildung. Dort sind die Vorwiderstände der Sender-Leuchtdioden und Operationsverstärker zum Auswerten der Signale vom Empfangs-Fototransistor untergebracht.
Funktion des Opto-Switch-Boards
Über die Vorwiderstände, R5-R7 (220 Ohm), sind die Leuchtdioden an +12V angeschlossen. Sie senden Infrarotlicht aus, welches von den Fototransistoren empfangen wird. Die Fototransistoren werden leitend und legen über die Spannungsteiler aus den Widerständen Rl R2 , R3 R4 und R8 R9 den Invertierenden-Eingang (-) des entsprechenden Operationsverstärkers, abgekürzt OP, U1A-U1C, (LM339) an +6V. Die OP sind nun vorbereitet den "geschlossenen" Fototransistor an die Kontakt-Matrix weiterzugeben. Das Spaltenabfrage-Signal (LOW- oder Masse-Impuls) der Kontakt-Matrix (COL am Stecker Jl) ist an den Nichtinvertierenden-Eingang (+) des OP U1D angeschlossen. Der Ausgang schaltet nun ebenfalls auf LOW und legt an die Nichtinvertierenden-Eingänge der OP U1A-U1C über den Spannungsteiler aus R12 und R13 an ca.2V. Da nun der Pegel am Invertierenden-Eingang höher ist als der Pegel am Nichtinvertierenden-Eingang, schalteten die OP-Ausgänge auf LOW. Dies wird von der Kontakt-Matrix über die Reihen (Rl, R2 bzw. R3 am Stecker Jl) ausgeweitet und die ununterbrochene Lichtschranke von der Steuerung erkannt.
Ist die Lichtschranke unterbrochen, z.B. durch eine Kugel, sperrt der Fototransistor. Der Pegel am Invertierenden-Eingang des OP ist niedriger als der Pegel am Nichtinvertierenden-Eingang. Der Ausgang des OP verbleibt auf HIGH-Pegel. Somit wird die unterbrochene Lichtschranke über die Kontakt-Matrix an die Steuerung gemeldet.
Eine IR-Lichtschranke besteht prinzipiell aus 2 Teilen.
-
Sender: (grüne Platine),
weiße Halterung f. IR-Led), sowie der Aufschrift "A" und "K" an der Lötseite (Anode/Kathode) -
Empfänger: (blaue Platine),
schwarze Halterung für Phototransistor, sowie Aufschrift "C" und "E" an der Lötseite (Collector/Emitter).
Fast alle Fehlfunktionen sind dem Sendeteil zuzurechnen.
-
Überprüfung des Sendeteils: Messe mit einem geeigneten Messgerät (Multimeter) die Spannung, die an der IR-Diode abfällt. Liegt die Spannung an der LED zwischen 0,7 - 1,5 Volt so ist der Sender mit hoher Wahrscheinlichkeit in Ordnung. Liegt die Spannung jedoch bei 11,5 bis 12,5 Volt so ist die IR-Diode unterbrochen oder durchgebrannt und muss daher ausgewechselt werden. Wird keine Spannung an der Diode gemessen, ist der Vorwiderstand gebrochen oder abgebrannt, oder die Zuleitung unterbrochen
-
Überprüfung des Empfängers: Im Schaltertest (Kontakt schließt) die Anschlüsse C und E am Phototransistor kurzschließen, wenn der betreffende Kontakt nun angezeigt wird, ist die Zuleitung in Ordnung. Nun leuchte mit einer starken Lampe aus kurzer Entfernung auf den Phototransistor. Der Kontakt muss nun angezeigt werden. Spannung am Phototransistor: 0,1 bis 0,7 Volt Phototransitor ist beleuchtet und schaltet durch. 11 bis 12 Volt Kein Lichteinfall oder defekt.
