[发明专利]干扰光抑制方法和测量仪器

说明书

                            技术领域

本发明涉及一种关于具有光发射器和光接收器的光学测量仪器中的干扰光抑制的方法，其中由该光发射器发射的光信号拥有光脉冲，并且这些光脉冲以在具有一载频的脉冲包内，前一个与后一个之间有一距离的方式排列在脉冲包中。

本发明还涉及一种具有光发射器和光接收器的光学测量仪器，用于实现按照本发明的方法。

                             背景技术

熟知的一种用于消除光障(light barrier)中的干扰信号的设备来源于国际公开说明书WO9 6/38742，其中在接收器中配备有一比较器，它滤出具有低幅度的干扰信号。发射器周期性地发射具有已知的发射频率的光脉冲，其中已知的发射频率还预先设置在该接收器中，以便能够将该接收器的激活间隔(activation interval)设置得与所发射的光信号同步。将跟随该激活间隔的间歇调整为所发射的一个光脉冲与另一个之间的距离。

熟知的一种用于消除光障中的干扰光的影响的方法来源于德国专利说明书DE 42 24 784 C2，其中在小于干扰脉冲的最小距离的第一时间窗中，例如从荧光管发射两个脉冲组编码光。即使干扰脉冲被这样的一组脉冲盖过，无干扰脉冲组也总是可以到达该接收器。对于该接收器，为了生成用于无干扰操作的信号，只需接收一组脉冲就足够了。

熟知的一种例如用于光障装置的红外发射/接收系统，来源于德国公开说明书DE 31 19 876 A1，它用来提供对所发射的信号的多重编码。这类型的多重编码可以通过例如利用载频调制被编码的脉冲信号来实现。该多重编码允许在每个光障装置使用不同编码的情况下，接连操作几个光障装置。所使用的载频为31.25kHz。

现代的荧光灯产生具有用于所谓节能灯的100kHz左右的基频的高频调制光。在直线管形荧光灯，即所谓的荧光管中，对该管中间的光以60至80kHz的基频进行调制。在该管的末端，基频为30至40kHz，但陡峭边缘必然伴随高谐波分量，由于高谐波分量使更高的频率起作用。在传统的光学传感器中，荧光灯的不断扩展日渐递增地引起功能问题。对于必须拥有预定的抗干扰度的安全应用来说，这是特别关键的。特别对于其光发射器和光接收器分离的光学测量仪器即所谓的单向光障来说，由于在这种情况下不可能利用同步线让该光发射器和光接收器彼此同步，所以，外部光抑制是关键点。

                            发明内容

本发明打算在光学测量仪器中实现对干扰光的进一步抑制，特别是对来自荧光灯和所谓节能灯的干扰光。

为此，按照本发明提供一个根据权利要求1的前序部分的方法，在该方法中，紧跟光信号的接收和光信号向电信号的转换之后进行对在载频范围内的光接收器的电信号的带通滤波。

通过以在具有一载频的脉冲包内，前一个与后一个之间有一距离的方式将该光信号的光脉冲排列在脉冲包中，来进行所谓的二重调制，其中脉冲包彼此之间的距离可以调整成测量仪器的测量距离，以便避免产生测量范围的不确定。将该载频选得高到足够用于消除潜在的干扰光，例如2MHz。在这种情况下，在一个脉冲包内，按彼此相距250ns的恒定距离，存在具有250ns的恒定宽度和恒定高度的光脉冲。紧接在光信号接收和将其转换成电信号之后的带通滤波(具体地说，在输入放大器前面或里边)，排除(rule out)在干扰光附近该输入放大器的任何饱和。由于这种带通滤波，抗干扰光程度明显增加了。

在本发明的一个实施例中，由光发射器按彼此相距一预定的第一距离发送至少两个脉冲包作为多重脉冲，并且在一预定第二距离之后，发送至少两个彼此相距一预定的第一距离的后续脉冲包作为后续多重脉冲，其中附加第二距离的两个多重脉冲的总持续时间比普通干扰脉冲的最小距离短。在彼此具有第一预定距离的至少两个脉冲包被识别为是发射器的信号时，检测由光发射器的光发射。其优点是不评估这两个脉冲包之间的发射器信号。

由于这种所谓的二重脉冲方法，进一步提高了抗干扰度，原因是仅仅检查这两个脉冲包按第一预定距离的出现，而这两个脉冲包之间和这两个脉冲包之外的接收器的信号不重要。从而不用考虑落在紧接这两个脉冲包的干扰信号。

如果干扰信号直接落在脉冲包上，不认为后者是有效的。由于脉冲包包括几个脉冲，因此脉冲包拥有一个载频。结果，在接收器输入时由带通滤波器仅仅滤出干扰脉冲而不滤出脉冲包。