[发明专利]智能型漫反射式光电传感器

说明书

技术领域：

本发明涉及光电传感器技术领域，具体涉及智能型漫反射式光电传感器。

背景技术：

目前，漫反射式光电传感器由于其安装使用时不需要对齐光路，节省安装使用空间等优点被广泛应用，是光电式传感器中应用很广的一种类型，但是市场现有的漫反射式传感器都是一组发射器件，接收器件接收目标物的反射信号，根据其强弱判定结果，随着环境光增强，接收器件的灵敏度会下降，因此如果在室外有阳光照射的场合传感器可能会误测。现在的传感器距离调节需要使用电位器，在一些比较恶劣的工控环境，很难进行现场设置，而设计成智能型都需要使用高速高精度的AD采集，其成本很高，且电路复杂程度高，无法实现传感器的小型化，因此智能型传感器一直无法得到很好地推广。

参看图1，现有的漫反射式光电传感器是由发射器1、发射脉冲发生器2、接收器3、信号调理电路4、逻辑输出电路5、被测物体6组成，它是发射器和接收器置于一体，正常情况下接收器收不到发射器发出的光信号；当检测物通过时阻隔了光路，并把一部分光反射回来，接收器收到光信号，输出一个开关控制信号。

现有的漫反射式光电传感器存在如下缺点：

一、环境光的强弱会直接影响接收器灵敏度，环境光过强会影响传感器的检测结果，通常使用在5000Lux以下；

二、距离调节需要使用电位器，信号放大前端放置电位器会引入噪声干扰，同时产品防护等级下降，且无法满足智能化系统的调整需求；

三、检测距离较近，现有直径30mm规格的圆柱型光电传感器，检测距离为1米。

发明内容：

本发明的目的是提供智能型漫反射式光电传感器，它能抗强光干扰，具有智能化自设定、自校正功能，由于平衡状态灵敏度很高，有效检测距离可以到达十米。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用如下技术方案：它包含检测系统A1、控制系统A2，检测系统A1与控制系统A2连接，所述的检测系统A1包含第一相位及赋值可控电流源11、时钟源12、发射透镜13、第二相位及赋值可控电流源14、幅值比较器15、前置放大电路16、接收透镜17、导光器18、发射管S1、补偿发射管C1、光敏二极管PD1，发射透镜13的一侧设置有发射管S1，发射管S1的正极接电源，发射管S1的负极与第一相位及赋值可控电流源11的一端连接，第一相位及赋值可控电流源11的A相与时钟源12的一端连接，时钟源12的另一端与第二相位及赋值可控电流源14的B相连接，第二相位及赋值可控电流源14的IO端分别与信号调理电路、幅值比较器15连接，幅值比较器15与前置放大电路16连接，第二相位及赋值可控电流源14的一端与补偿发射管C1的负极连接，补偿发射管C1的正极接电源，补偿发射管C1与导光器18相配合，导光器18的一侧设置有光敏二极管PD1，光敏二极管PD1的一侧设置有接收透镜17，光敏二极管PD1的正负极均与电源连接；所述的控制系统A2包含HALIOS系统21、设定与指数电路25、传感器输出电路26、接收及前置放大电路27、电源稳定电路28、发射及补偿发射电路29，HALIOS系统21的内部设置有HALIOS信调理模块22、发射参数调整模块23、I/O模块24，电源稳定电路28与HALIOS系统21连接，接收及前置放大电路27与HALIOS信调理模块22连接，发射参数调整模块23与发射及补偿发射电路29连接，I/O模块24与设定与指数电路25相互连接，I/O模块24与传感器输出电路26连接。

本发明是由电流源驱动导通，控制信号是一组反向的脉冲，发射管S1和补偿发射管C1交替导通，当发射管S1导通时，光敏二极管PD1接收到由目标物反射的信号，当补偿发射管C1导通时，光敏二极管PD1接收到的是经过导光器传导的补偿信号，信号经过接收前置放大后，比较两次幅值，HALIOS系统关键是通过幅值信号的叠加，使叠加后的信号达到动平衡态。当来自外部的信号和干扰导致动平衡态破坏时，系统自动校正，目标物在靠近接收到的发射信号增强，此时系统会自动增加补偿发射管的电流，使接收信号重新平衡，并且系统可以根据补偿发射管增加了多少电流，判断目标物的变化幅度。HALIOS是一种独特的检测算法，其是根据调节补偿发射信号的变化量判断目标物反射量，完全改变了常规漫反射光电传感器依靠接收幅度判断目标物反射量的做法。

本发明有如下优点：一、抗强光干扰，使传感器可以使用在环境光强度为200000Lux的场合，彻底解决了现有光电传感器无法适用与强光环境的缺点；

二、改变了传统光电传感器必须依靠电位器进行距离调节，具有智能化自设定、自校正功能；