[發明專利]相位敏感的調制式光電轉速傳感器

在審

• 申請號: 201310669314.6
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN104698214A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 許發偉
• 申請（專利權）人: 上海鳴志自動控制設備有限公司
• 主分類號: G01P3/486
• 分類號: G01P3/486;G01P1/00;H03D3/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及一種光電轉速傳感器，尤其是涉及一種相位敏感的調制式光電轉速傳感器。

背景技術

反射式關電轉速傳感器廣泛的運用于工業現場用于轉速脈沖信號的提取，通過發射光信號到預先貼好的反射紙上，反射光信號被光接收傳感器接收，通過接收反射光信號的有無來實現轉速脈沖探測，但是這一做法在實際應用中很容易受到干擾，比如環境光的干擾，在實際應用中較少使用，

在實際應用中多使用的是調制式發射光，比如講發射光用某個頻率F0調制，這樣包含發射光中會包含頻率F0的成分，接收單元以F0為中心頻率，帶通接收反射光，這樣接收光有針對性的選擇接收具有發送光特征頻率F0的成分，以降低環境光可能的干擾，此種做法可以避免大部分的干擾情況，但是由于頻率選擇帶通濾波器一般以active?filter形式出現，在電路實現上要將頻率選擇特性做的十分陡峭需要較高的階數和復雜的實現，所以在實際應用中頻率選擇性不是特別的理想，就是如果干擾光也恰好具有接近頻率F0的成分，也可能被接收電路檢出并造成錯誤。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種抗干擾能力強的相位敏感的調制式光電轉速傳感器。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種相位敏感的調制式光電轉速傳感器，其特征在于，包括信號輸入端、放大電路、反向電路、開關電路、RC濾波電路、參考信號輸入端和信號輸出端，所述的信號輸入端、放大電路、反向電路、開關電路、RC濾波電路和信號輸出端依次連接，所述的參考信號輸入端與開關電路連接。

所述的參考信號輸入端為占空比50％方波信號輸入端。

所述的RC濾波電路用于濾除傳感器自身產生的頻率。

所述的參考信號輸入端用于激發被測信號，將被測信號和參考信號進行相乘操作。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

抗干擾能力強，本發明被測信號中的頻率嚴格等于參考頻率F0，并且滿足其相位和F0比較接近才可能被電路檢出，在實際應用中干擾信號很難滿足上述苛刻的條件，所以在實際應用中抗干擾的性能非常優異。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例

如圖1所示，一種相位敏感的調制式光電轉速傳感器，包括信號輸入端Sig、放大電路1、反向電路2、開關電路3、RC濾波電路4、參考信號輸入端REF和信號輸出端Sigout，所述的信號輸入端Sig、放大電路1、反向電路2、開關電路3、RC濾波電路4和信號輸出端Sigout依次連接，所述的參考信號輸入端REF與開關電路3連接。

所述的參考信號輸入端REF為占空比50％方波信號輸入端。所述的RC濾波電路4用于濾除傳感器自身產生的頻率。所述的參考信號輸入端REF用于激發被測信號，將被測信號和參考信號進行相乘操作。

假設發射光被F0頻率調制，一般F0的頻率相對于轉速脈沖較高，轉速頻率可能在幾Hz到幾百Hz，F0選擇一般遠高于轉速頻率，一般可以選擇10KHz到100KHz，對于被調制的發射光，考慮到被發射的F0由傳感器自己產生，記做參考信號REF，一般可將REF選為占空比50％方波信號，本發明通過REF信號去開關被接收的信號Sig，然后通過簡單的RC濾除F0頻率成分，即可得到檢出信號SigOut。

可以預計從數學角度，上述實現相當于被測信號和方波F0相乘，

因為被測信號由方波REF激發，所以理想中被測信號的相位非常接近于方波REF的相位，實際中有一個很小的延遲相位deltaFi

通過簡單的數學推導可知在其他條件固定的情況下檢出靈敏度S：

S＝k*cos(deltaFi)；

k是取決于發射光強度，接收電路放大等的固定系數。

通過上述分析可知上述接收方法要求被測信號中的頻率嚴格等于參考頻率F0，并且滿足其相位和F0比較接近才可能被電路檢出，在實際應用中干擾信號很難滿足上述苛刻的條件，所以在實際應用中抗干擾的性能非常優異。