Circuito di rilevamento della rotazione delle ruote

Il post discute un semplice identificatore di rotazione della ruota o circuito rivelatore che può essere utilizzato per garantire un movimento di rotazione continuo di una ruota interessata attraverso una disposizione a LED, fotodiodo. Il circuito è stato richiesto da nzb109.

Specifiche tecniche

Voglio generare un circuito trigger per rilevare che una RUOTA è ferma. La ruota ha delle fessure sulla sua periferia.
C'è un trasmettitore LED davanti e un fotodiodo dietro al volante.
Mentre la ruota gira e le fessure arrivano davanti al LED e poi passano, ci sono impulsi registrati dal fotodiodo.
Quando il fotodiodo si ferma con lo slot davanti al LED, c'è un'uscita continua del segnale DC.
La differenza tra il movimento e la ruota fissa appare rispettivamente come un treno di impulsi e una continua continua.
Sulla base di questo, come posso progettare un meccanismo di trigger che discrimini tra treno di impulsi e CC continua e si inneschi solo a causa del segnale continuo?

Il design

Il circuito di rilevamento della rotazione della ruota proposto può essere compreso con l'aiuto della seguente spiegazione:

Fondamentalmente è un circuito encoder ottico che può essere suddiviso in quattro stadi: il primo è lo stadio del rivelatore di fotodiodi costituito da PD, T1, il secondo stadio amplificatore racchiude la sezione T2, il terzo stadio è uno stadio inverter che inverte la che precede due stadi, mentre l'ultimo stadio costituisce lo stadio di pilotaggio del relè per l'esecuzione dell'attivazione del relè.

Finché la ruota gira, il fotodiodo PD risponde alle luci alternate attraverso le fessure della ruota e genera corrispondentemente una tensione pulsante attraverso l'emettitore di base T1.

La risposta di cui sopra da PD carica e scarica T1 alternativamente in modo tale che T1 conduca con la stessa sequenza del PD. Ciò garantisce che T1 mantenga la commutazione rapida relativa alla rotazione della ruota che è a sua volta amplificata da T2 ad un livello che mantiene T3 saldamente acceso fintanto che la ruota gira.

Con T3 acceso, T4 è inibito dalla tensione di base richiesta mantenendolo spento e il relè collegato.

Ora, nel caso in cui la ruota smetta di ruotare e diventi stazionaria, la PD è soggetta a una luce continua dalla fessura o nessuna luce se nessuna fessura coincide con la PD.

In entrambi i casi, il PD smette di generare la tensione pulsante richiesta per mantenere T1 in conduzione.

Con T1 non più in grado di condurre i risultati T2 e T3 anche in uno stato di non conduzione che richiede istantaneamente a T4 di accendersi tramite R5 e di conseguenza anche il relè viene acceso, indicando un fermo permanente della ruota.

Schema elettrico

Elenco delle parti per il circuito di rilevamento della rotazione delle ruote di cui sopra

R2 = 470 ohm
R3 = 47K
R4 = 1K
R5 = 10K
R6 = 100K
R7 = 330 Ohm
VR1 = 100k preset, per la regolazione della sensibilità del fotodiodo
T1 --- T4 = BC547
C1 = 2.2uF / 25V
C2 = 4.7uF / 25V
C3 = 33uF / 25v
D1, D2 = 1N4007
PD = fotodiodo o fototransistor
REL = relè 12V / spdt / 400 ohm