[實用新型]智能型光電位移傳感器

無效

• 申請號: 01217111.5
• 申請日: 2001-01-10
• 公開（公告）號: CN2457567Y
• 公開（公告）日: 2001-10-31
• 發明（設計）人: 朱振華
• 申請（專利權）人: 朱振華
• 主分類號: G01B11/04
• 分類號: G01B11/04
• 代理公司: 常熟市常新專利事務所
• 代理人: 王海泉

本實用新型涉及一種新型的光電傳感器，特別是智能型光電位移傳感器。適用于印染行業對被加工織物上機時的邊沿對準伺服控制系統，作邊沿位移量無接觸測量傳感之用。

以往的光電傳感器因為各種被測介質對光反射率不同而只能用域值法分界限，作開關量輸出。不能反應出偏差量值，限制了在精確伺服控制中的應用。

本實用新型的目的是提供一種智能型光電位移傳感器，它能對軟質物體邊沿位移量作無接觸快速測量之用，它能輸出0到10V的模似量對應邊沿位移量，為伺服控制系統提供快速的反饋信號。

本實用新型由單片機UO，光脈沖發射電路，光接收放大電路，數控增益放大電路，采樣電路，數模轉換輸出電路，輸出電平擴展電路，指示顯示電路，電源電路組成，數控增益放大電路接單片機UO、光脈沖發射電路和采樣電路，數模轉換輸出電路接單片機UO、光接收放大電路和輸出電平保護電路，光脈沖發射電路接光接收放大電路，指示顯示電路接單片機UO，電源電路提供電源。

下面結合附圖對本實用新型作進一步的敘述。

附圖為本實用新型的電原理圖。

本實用新型的核心器件UO采用PHILIPS公司最新開發的高性能8位單片機P87LPC767。內部由以下主要部份組成，控制器(CPU)，專用寄存器組，通用寄存組，程序存貯器(ROM)，數據存貯器(RAM)，輸入輸出口(I/O)，四通道模數轉換器(A/D)，二個雙8位計數定時器，內部時鐘振蕩器，內部復位電路，看門狗，用戶控制字存貯區域等許多附屬電路組成的單片微電腦。并在(ROM)中寫入了整個電路工作所需的一系列指令程序軟件。

光脈沖發射電路由二極管V4、三極管V6、紅外線發射管V7、V8和電阻R11、R13組成，單片機UO的10腳(P12)接二極管V4負極，V4正極接電阻R11,R11另一端接三極管V6基極，三極管V6發射極接+12V電源，集電極接電阻R13，電阻R13另一端經接插件X3連接到紅外線發射管V7正極，發射管V7、V8串聯后負極經接插件X4接電源地。其工作原理是：由單片機UO計時器產生125uS的定時信號來觸發I/O口P1.2，使P1.2輸出4KHZ的方波信號，通過保護二極管V4及限流電阻R11加到驅動管V6基極，經V6電流放大并經R13限流后給發射管V7、V8一個恒定脈沖電流，使發射管發出一束恒定時間及亮度的紅外光束脈沖。

光接收放大電路由紅外接收管V5、運放U3B、電阻R5、R8、R10、R12、電位器R6和電容C1組成，紅外線接收管V5正極經接插件X1接0電平點，負極經接插件X2串聯電阻R12接+5V電源和藕合電容C1一端，C1另一端接電阻R10,R10另一端接運放U3B負輸入端6腳和反饋電阻R8,U3B正輸入端5腳接參考0電平點，輸出端7腳接增益調節電位器R6和輸出電阻R5，電位器R6另一端接參考0電平，可調端接反饋電阻R8的另一端，組成一個交流反相閉環可調增益放大器。其工作原理是：由被測介質漫反射出來的紅外線光，通過光學透鏡會聚到接收管V5上，V5產生隨亮度變化的光脈沖電流，在R12電阻上產生對應幅度的脈沖電壓，再通過隔直電容C1和電阻R10加到運放U3B負輸入端。運放增益由可調電位器R6調節，使其輸出幅值在高反射介質時剛好為滿幅值。輸出通過電阻R5送往數控增益放大器輸入端，即D/A轉換器U1的9腳。移交數控增益放大器去調節采樣電平幅值。運放U3采用LM258。