[發明專利]一種自動調節增益的光電傳感器

在審

• 申請號: 202010004688.6
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111044089A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 許永童;許用疆;謝勇;周成松
• 申請（專利權）人: 上海蘭寶傳感科技股份有限公司
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26;G01D18/00;G01N21/17
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

本發明提供一種自動調節增益的光電傳感器，其包括：發射模塊與控制器電性連接，用于在控制器的控制下向反光板發射指定強度的光信號；接收模塊用于接收反射的光信號，接收模塊的輸出端與增益調節模塊的輸入端電性連接；增益調節模塊還具有控制端，控制端與控制器電性連接，控制器通過控制端調節增益調節模塊的輸入端與輸出端之間的增益；增益調節模塊的輸出端通過A/D轉換模塊與控制器連接；輸出電路以及按鍵電路與控制器電性連接。該傳感器采用一鍵設定距離的方式，相較于傳統的使用電位器進行距離設定，更加方便用戶的使用。采用低成本的電路架構，結合軟件調整閥值的方案實現透明物體的檢測，降低了產品的成本，具有更高的性價比。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種自動調節增益的光電傳感器。

背景技術

近年來,隨著工業的發展，越來越多的行業需要檢測透明的薄膜，塑料瓶等特別是食品及制藥行業。目前可靠檢測的透明的傳感器一般為超聲波傳感器，但因其檢測速度慢無法滿足工廠的需求。

在檢測對象物為透明體的情況下，當檢測對象物通過時下降的受光信號值很小。因此，為了能夠辨別因該很小的受光信號值而引起的變化，必需要通過非常精細的調整來設定用于透明體檢測的閾值。

為了提高檢測速度，部分廠家推出了可檢測透明物體的光電傳感器，包含對射式和回歸反射式。其通過靈敏度調節部分(可旋轉的單圈電位器)通過改變電阻的阻值然后查詢相應的表格，進行信號強度調整，信號增益調整，產品的閥值調整，選擇合式的發射強度和閥值來實現微小信號的區分從而達到透明物體檢測的目的。

現有技術中的產品通常設置有電位器，以便標定距離，使得標定過程中工作人員需要不斷微調電位器，以達到指定的效果。現有的傳感器中通常采用可編程增益放大器調節增益，其成本較高，且使用復雜。因產品組裝過程中的各種誤差，使得產品的一致性不好，且生產需要大量的工時，生產成本高。產品一致性較差，進一步導致了每個傳感器都需要人工標定，每個可編程增益放大器也需要單獨進行調節，增加了調試難度和成本。

發明內容

針對上述現有技術中的不足，本發明提供一種自動調節增益的光電傳感器，該傳感器采用控制器控制發射光線的強度以及接受過程的增益，實現了一鍵自動標定傳感器的功能。

為了實現上述目的，本發明提供一種自動調節增益的光電傳感器，其包括控制器、按鍵電路、輸出電路、增益調節模塊、發射模塊、接收模塊以及反光板，其中：

所述發射模塊與所述控制器電性連接，用于在所述控制器的控制下向所述反光板發射指定強度的光信號；

所述接收模塊用于接收反射的光信號，所述接收模塊的輸出端與所述增益調節模塊的輸入端電性連接；

所述增益調節模塊還具有控制端，所述控制端與所述控制器電性連接，所述控制器通過所述控制端調節所述增益調節模塊的輸入端與輸出端之間的增益；

所述增益調節模塊的輸出端通過A/D轉換模塊與所述控制器連接；

所述輸出電路以及所述按鍵電路與所述控制器電性連接。

本發明的進一步改進在于，所述發射模塊包括一個三極管、發光二極管以及一個電阻；所述三極管的發射極通過所述電阻接地，所述三極管的集電極與所述發光二極管的陰極連接，所述發光二極管的陽極與電源VCC連接；所述三極管的基極與所述控制器連接。

本發明的進一步改進在于，所述增益調節模塊包括第一放大器、第二放大器、以及兩個晶體管；所述第一放大器的輸入端為所述增益調節模塊的輸入端，所述第一放大器的輸出端通過一個電阻與第一節點連接；所述第一節點通過一個電容與所述第二放大器的輸入端連接，所述第二放大器的輸出端為所述增益調節模塊的輸出端；兩個所述晶體管的發射極接地，兩個所述晶體管的集電極分別通過一個電阻與第一節點連接，兩個所述晶體管的基極分別與所述控制器的兩個引腳連接。