[發明專利]切換式對射槽型光電開關

有效

• 申請號: 201110261186.2
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102983848A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 唐露新;熊奇歡;周流芳
• 申請（專利權）人: 中山碧圖電子科技有限公司
• 主分類號: H03K17/94
• 分類號: H03K17/94
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一種切換式對射槽型紅外光電開關，可以提高可靠性和使用壽命，用于邊緣或行程終端位置檢測的應用場合，例如電梯運行的平層定位和一些其他遮檔光線產生輸出定位信號的場合，是一個非常重要的檢測元件，屬于紅外光電開關裝置的技術改造。?

背景技術

紅外光電開關用于電梯等運動物體的位置檢測場合，用于邊緣或行程終端位置檢測的應用場合，例如電梯運行的平層定位和一些其他遮檔光線定位場合，是一個非常重要的檢測元件，其工作的穩定性不僅關系到電梯等運動物體是否準確檢測定位，更關系到運動物體的安全性，因此提高可靠性和延長使用壽命是人們追求的目標。目前的紅外光電開關一般的接收處理電路，采用一對紅外發射接收管，不管什么情況都是由該對紅外發射管不間檔的工作，致使抗干擾能力較差、使用壽命較短。?

本發明的目的是為了克服傳統的紅外光電開關的缺點，提高系統可靠性和抗干擾能力、并采用兩對紅外發射管輪流工作。當發射管紅外光遮擋時，讓兩對紅外發射管進行切換，大大提高紅外光電開關的使用壽命。?

發明內容

本發明提供一種切換式對射槽型紅外光電開關，用于邊緣或行程終端位置檢測的應用場合，例于電梯運行的平層定位和一些其他遮檔光線定位場合。當發射管紅外光遮擋時，讓兩對紅外發射管進行切換，大大提高紅外光電開關的使用壽命，具有強抗干擾、低能耗的特點。?

本發明包括由方波發生器、發射控制、輸出控制、紅外接收、紅外發射、穩壓電源等部分組成。?

其中紅外發射是通過方波發生器產生2KHz左右頻率方波信號，驅動紅外發射模塊，并提供給觸發轉換電路；當沒有物體阻擋紅外光接收時，紅外接收電路接收一串紅外方波信號經過動態交流耦合得到低電平控制信號，控制觸發轉換電路驅動輸出電路；當有物體阻擋紅外光接收時，控制信號為高電平，并由輸出高電平信號反饋到控制輸入端，這樣具有很強的抗干擾能力。?

本發明具有A、B兩對紅外發光管，當紅外光被擋住時，原來工作的一對紅外管(如A對管)停止工作，由發射控制電路切換為另外一對管(如B對管)工作；當紅外光不被遮擋時，保持原來狀態；當紅外光再次被擋住時，停止正在工作的紅外對管工作，切換成A對管工作。?

采用多重保護和穩壓的電源電路，當外部瞬時電壓大于50V時，具有過壓保護功能；當供電回路電流大于限定值時，采用可恢復保險管保護；采用輸入電壓鉗位電路限制二級穩壓電路的輸入電壓，保證電源電路具有較寬的穩壓范圍。?

附圖說明

圖1是本發明的切換式對射槽型紅外光電開關電路原理圖。?

具體實施方式

為達到上述發明內容之目的，采用以下技術方案：如圖1所示，本發明包括有方波發生器、發射控制、輸出控制、紅外接收、紅外發射、穩壓電源等，其中單穩態多諧振蕩器U1：B作為輸出控制，是紅外光電開關的核心；方波發生器輸出信號驅動紅外發射管，紅外光通過對射到紅外接收管，給出動態交流信號控制U1：B觸發控制電路；發射控制的JK觸發器U4：A負責兩個發射管的切換控制；穩壓電源電路提供寬范圍穩壓和高可靠的電源。?

其中由U2的A和B組成方波輸出電路，輸出2KHz的方波信號驅動紅外發射管Q2和Q3，瞬變電壓抑制二極管D6對Q2和Q3進行保護；這個方波信號同時輸出到多諧振蕩器U1：B的-T端，成為重觸發信號。兩對發射接收對管A和B分別由Q2、D16和Q3、D17組成，當對射管之間沒有遮擋物時，紅外接收管D16或D17接收到方波信號，Q6輸出低電平信號，使得U2的13腳為高電平、U1：B的+T端為低電平，這時U1：B的Q端輸出低電平，Q4不導通，Q5導通。當對射管之間有遮擋物時，通過D16或D17接收使Q6輸出高電平信號，再經過U2后使U1：B的Q端為高電平，Q4導通，Q5不導通。?

其中發射控制電路的采用U4：A的JK觸發器負責兩個發射管的切換控制，U4：A的J和K兩端都是接高電平，其中時鐘信號輸入端CLK連接來自U1：B的Q端，使得U4：A的Q端和Q非端翻轉，U4：A的Q端和Q非端分別控制Q2和Q3兩個紅外發射管。當對射管之間處于有遮擋物和沒有遮擋物變換時，U1：B的Q端會產生相應的翻轉信號，以作為U4：A時鐘輸入信號，一個完整的周期使U4：A的Q端和Q非端相應跳變一次，經過兩次從無遮擋物到有遮擋物的轉換后，兩個發射管完成一個切換工作周期。?

其中穩壓電源電路具有多重保護和寬范圍穩壓，當外部瞬時電壓大于50V時，由瞬變電壓抑制二極管D3作為過壓保護，并通過可恢復保險管RT1形成過流保護；RT1還可以對供電回路進行過流保護；由Q1、D4、D5、R4等組成輸入電壓鉗位電路，限制二級穩壓電路U3的輸入電壓，保證電源電路具有較寬的穩壓范圍。?