雙路雙頻可逆計量紅外傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于傳感技術(shù)與測量技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種雙路雙頻可逆計量紅外傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]基于紅外線檢測的傳感器大致分為透射式、反射式和吸收式三種傳感器，其工作原理基本相同，屬無接觸式傳感器。紅外傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、紅外發(fā)射系統(tǒng)和紅外檢測系統(tǒng)和轉(zhuǎn)換電路。紅外發(fā)射系統(tǒng)多采用紅外發(fā)光二極管作為發(fā)光元件，經(jīng)電路驅(qū)動發(fā)射某特定頻率的紅外脈沖光。接收系統(tǒng)多采用光電二極管或光敏三極管作為光電檢測元件，將紅外脈沖光信號轉(zhuǎn)換為電脈沖信號，并經(jīng)轉(zhuǎn)換電路解調(diào)處理得到檢測信息。
[0003]透射式紅外光電傳感器由紅外發(fā)射器和紅外接收器構(gòu)成，兩者正對安裝于檢測區(qū)域的兩側(cè)，用紅外線構(gòu)成檢測場，通過物體遮斷紅外光線實現(xiàn)傳感，在物、位檢測及計量中應(yīng)用廣泛。傳統(tǒng)的紅外傳感器系統(tǒng)一般采用單路單調(diào)制頻率設(shè)計，不具有可逆計量輸出功能，若需要判斷進(jìn)出方向，需要安裝兩支透射式傳感器，但兩支傳感器的調(diào)制光頻率相同，傳感器間必然會產(chǎn)生光干擾，造成誤檢測。為避免相互干擾，傳統(tǒng)的方法是加大兩支傳感器的間隔距離，這也必然給安裝帶了不便。另外傳統(tǒng)的光電傳感器多為非智能化設(shè)計，應(yīng)用系統(tǒng)判斷方向時容易造成誤判斷。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種抗干擾能力強(qiáng)、檢測精度高、可判斷被檢物運動方向并輸出可逆計量信息的雙路雙頻可逆計量紅外傳感器。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的雙路雙頻可逆計量紅外傳感器包括紅外發(fā)射電路和紅外接收電路，其結(jié)構(gòu)特點是所述紅外發(fā)射電路包括第一發(fā)光二極管、第二發(fā)光二極管和發(fā)射電路控制芯片，發(fā)射電路控制芯片利用其兩個輸出端口并通過兩路二極管驅(qū)動電路驅(qū)動上述兩個發(fā)光二極管分別發(fā)射頻率為fjPf2的紅外光;紅外接收電路包括中心接收頻率為fi的第一紅外接收器、中心接收頻率為f2的第二紅外接收器、與兩個紅外接收器的信號輸出端連接的接收電路控制芯片以及連接在接收電路控制芯片輸出端上的加減脈沖輸出電路。
[0006]采用上述結(jié)構(gòu)，設(shè)置兩套發(fā)射和接收光路，利用調(diào)制紅外光技術(shù)，使用兩種不同頻率的脈沖光信號，避免了光路之間相互干擾，提高了檢測精度;兩條光路同時工作，構(gòu)成雙光路紅外檢測場，當(dāng)被檢物經(jīng)過時，通過檢測遮斷光路的先后次序，接收電路控制芯片判斷出物體的運動方向，并通過加減脈沖輸出電路輸出可逆計量信息，具有重要的應(yīng)用價值。
[0007]所述二極管驅(qū)動電路包括NPN型三極管，三極管的基極與發(fā)射電路控制芯片的輸出端口連接、集電極與發(fā)光二極管的負(fù)極連接、發(fā)射極接地。
[0008]所述頻率fjPf2滿足dfOfs。傳感器紅外發(fā)射系統(tǒng)同時發(fā)射fjPf2兩個頻率紅外脈沖光信號，與紅外接收電路構(gòu)成兩路不同頻率光路，當(dāng)兩光路距離較近時，必然會產(chǎn)生光路串?dāng)_，這就需要接收器件具有選頻功能，因此，接收電路采用了兩個中心頻率分別為^和f 2的光電接收模組作為光電檢測元件。若f 1 = f 2，則傳感器不能識別光路1、光路2，對于脈沖光，根據(jù)傅里葉變換原理，兩倍頻信號幅度相對較高，因此，26 = ?時亦可能產(chǎn)生串?dāng)_，為了增加辨識度，選取26)?。優(yōu)選的，所述頻率= 38kHz，所述頻率f2 = 56kHz。
[0009]所述加減脈沖輸出電路包括由兩個NPN型三極管構(gòu)成的兩路集電極開路輸出驅(qū)動電路和輸出端子連接器，兩路集電極開路輸出驅(qū)動電路的其中一路用于向輸出端子連接器輸送“+”脈沖信號、另一路用于向輸出端子連接器輸送脈沖信號。
[0010]綜上所述，本實用新型具有抗干擾能力強(qiáng)、檢測精度高、可判斷被檢物運動方向且輸出可逆計量信息的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0012]圖1為本實用新型中紅外發(fā)射電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型中紅外接收電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實用新型的工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0015]參照附圖，該雙路雙頻可逆計量紅外傳感器包括紅外發(fā)射電路和紅外接收電路，紅外發(fā)射電路包括第一發(fā)光二極管L1、第二發(fā)光二極管L2和發(fā)射電路控制芯片U1，發(fā)射電路控制芯片U1利用其兩個輸出端口并通過兩路二極管驅(qū)動電路驅(qū)動上述兩個發(fā)光二極管分別發(fā)射頻率為fi和f2的紅外光;紅外接收電路包括中心接收頻率為fi的第一紅外接收器U2、中心接收頻率為5的第二紅外接收器U3、與兩個紅外接收器的信號輸出端連接的接收電路控制芯片U4以及連接在接收電路控制芯片U4輸出端上的加減脈沖輸出電路。二極管驅(qū)動電路包括NPN型三極管，三極管的基極與發(fā)射電路控制芯片U1的輸出端口連接、集電極與發(fā)光二極管的負(fù)極連接、發(fā)射極接地。加減脈沖輸出電路包括由兩個NPN型三極管構(gòu)成的兩路集電極開路輸出驅(qū)動電路和輸出端子連接器J2，兩路集電極開路輸出驅(qū)動電路的其中一路用于向輸出端子連接器J2輸送“+”脈沖信號、另一路用于向輸出端子連接器J2輸送脈沖信號。
[0016]上述結(jié)構(gòu)中，設(shè)置兩套發(fā)射和接收光路，利用調(diào)制紅外光技術(shù)，使用兩種不同頻率的脈沖光信號，避免了光路之間相互干擾，提高了檢測精度;兩條光路同時工作，構(gòu)成雙光路紅外檢測場，當(dāng)被檢物經(jīng)過時，通過檢測遮斷光路的先后次序，接收電路控制芯片判斷出物體的運動方向，并通過加減脈沖輸出電路輸出可逆計量信息，具有重要的應(yīng)用價值。
[0017]本實用新型中，傳感器紅外發(fā)射系統(tǒng)同時發(fā)射fjPf2兩個頻率紅外脈沖光信號，與紅外接收電路構(gòu)成兩路不同頻率光路，當(dāng)兩光路距離較近時，必然會產(chǎn)生光路串?dāng)_，這就需要接收器件具有選頻功能，因此，接收電路采用了兩個中心頻率分別為fdPf2的光電接收模組作為光電檢測元件。若fFft，則傳感器不能識別光路1、光路2，對于脈沖光，根據(jù)傅里葉變換原理，兩倍頻信號幅度相對較高，因此，25 = ?時亦可能產(chǎn)生串?dāng)_，為了增加辨識度，選取2fOf2。優(yōu)選的，頻率f! = 38kHz，f2 = 56kHz，能夠避免光信號間的串?dāng)_。由于光路辨識度高，兩路發(fā)射電路和兩路接收電路可以分別封裝在一個封裝內(nèi)，減小傳感器尺寸，便于安裝應(yīng)用?；谏鲜鲈淼碾p路雙頻可逆計量紅外傳感器，設(shè)計方法優(yōu)化了紅外傳感器的性能，具有避免環(huán)境光干擾，抗干擾能力強(qiáng)，有利于提高測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性和測量精度，可用于物體的檢測及運動方向的判別并輸出可逆計量信息。
[0018]下面結(jié)合附圖的具體實施例，對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)分析:
[0019]附圖1是紅外發(fā)射電路的結(jié)構(gòu)原理