[发明专利]一种线性输出的光电纠偏检测传感器

说明书

本发明提出一种线性输出的光电纠偏检测传感器，该传感器的条状光源的光打在待测带材上，通过滤色片和光学镜头，成像在线阵CCD的图像传感器上；嵌入式处理器单元输出线阵CCD的激励信号，线阵CCD输出的视频信号通过视频信号处理单元传送至嵌入式处理器单元，通过软件算法输出纠偏信号到输出纠偏信号，解决了现有技术的纠偏检测传感器随着光源的老化和环境光的变化，光强的亮暗阀值不能自动调整，且在实际应用中，可维护性和性价比都不高的技术问题，本发明可实现边沿检测和对中检测，检测精度高，可达到检测范围的0.1％，使用嵌入式处理器单芯片方案提高了产品可靠性，降低了成本。

技术领域

本发明涉及一种线性输出的光电纠偏检测传感器，属于传感器技术领域。

背景技术

在自动化生产过程中，经常会有对金属薄板、布、纸张、塑料等带材的收放卷控制，为了保证带材收放卷时工艺要求对带材边沿对齐或中间对齐，需要检测带材收放卷过程中的偏离位置，从而利用纠偏装置来纠偏实现带材的边沿对齐或中间对齐。

目前纠偏检测传感器大都使用多组发射接受对管来检测，受发射接受管直径限制，检测精度低；也有少数厂家使用线阵CCD来检测，电路复杂，包含线阵CCD驱动电路、模拟放大调理电路、模数转换电路、数模转换电路等。随着光源的老化和环境光的变化，边沿的阀值不能自动调整。在实际应用中，可维护性和性价比都不高。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中提到的现有技术的纠偏检测传感器随着光源的老化和环境光的变化，光强的亮暗阀值不能自动调整，且在实际应用中，可维护性和性价比都不高的技术问题，提出一种线性输出的光电纠偏检测传感器，是一种用光电成像的方法在带材收放卷过程中，输出与偏离位置线性相关的信号的检测传感器。

本发明提出一种线性输出的光电纠偏检测传感器，包括条状光源、滤色片、光学镜头、线阵CCD、视频信号处理单元、电源单元、人机界面单元、嵌入式处理器单元和光源单元，所述条状光源位于待测带材的一侧，所述滤色片位于待测带材的另一侧，所述滤色片、光学镜头和线阵CCD同轴依次排列，所述条状光源的光打在待测带材上，通过滤色片和光学镜头，成像在线阵CCD的图像传感器上；

所述嵌入式处理器单元与线阵CCD电连接，输出线阵CCD的激励信号，所述线阵CCD与视频信号处理单元电连接，所述视频信号处理单元与嵌入式处理器单元电连接，线阵CCD输出的视频信号通过视频信号处理单元传送至嵌入式处理器单元，通过软件算法输出纠偏信号到输出纠偏信号，所述人机界面单元与嵌入式处理器单元电连接，用于用户选择是对中检测还是边沿检测，所述电源单元8给视频信号处理单元、人机界面单元、嵌入式处理器单元和光源单元供电。

优选地，所述条状光源为LED阵列面光源。

优选地，所述条状光源包括LED发光二极管和磨砂玻璃，LED发光二极管发出的光通过磨砂玻璃产生漫反射。

优选地，所述嵌入式处理器单元通过I/O输出CCD激励时序，线阵CCD的视频输出信号经过视频信号处理单元放大处理后，输出到嵌入式处理器单元的A/D输入口，嵌入式处理器单元通过片内A/D转换器将线阵CCD5上的视频信号转换为数据，根据用户选择是对中检测还是边沿检测，如为边沿检测，通过嵌入式处理器单元片内的D/A输出与亮暗位置相关的纠偏模拟信号；如为对中检测，通过软件将线阵CCD上两头的亮单元像素数相减即为对中检测的数值，通过嵌入式处理器单元片内D/A输出纠偏信号。纠偏模拟信号或者转换为电流环信号输出。

优选地，嵌入式处理器利用电扫描线阵CCD像元信号幅度动态确定亮暗阀值。

优选地，当设置为对中检测时，待测带材收卷的宽度小于条状光源的长度。

本发明所述的线性输出的光电纠偏检测传感器的有益效果为：