CN106840229B - 传感器、智能机器人 - Google Patents
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Abstract
传感器,包括封装壳体(S1)、第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)、电路(S3)、透明窗口(S2);电路(S3)安装在封装壳体(S1)内;透明窗口(S2)作为透光窗口安装在封装壳体(S1)上,第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)的实体并列安装在封装壳体(S1)内,外部光线的同一光斑能够同时照耀到第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)的表面;电路(S3)具有放大功能。智能机器人,具有所述的传感器。本发明结构简单、成本低廉、敏感度高、容易加工、提供了一条传感器设计新思路。
Description
技术领域
涉及传感器领域,具体涉及传感器、智能机器人。
技术背景
现有的传感器,成本高昂,对加工精度要求很高、成本很高、结构复杂,传感器是、机器人的摄取环境信息的重要部件,如果传感器价格昂贵是现在机器人技术普及的门槛,阻碍了智能时代的发展,阻碍中华民族伟大复兴事业的发展,研发各种低成本的传感器对于机器人技术、智能城市的发展都是非常有必要。
越敏感的传感器越精准,越容易感应微小的环境变化,传感器越敏感越有利于设备的高速反应,现有的高敏感度的传感器价格非常昂贵。
发明内容
本发明涉及传感器、智能机器人,能够提供一种传感器设计新思路。1、传感器,其特征在于:包括封装壳体(S1)、第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)、电路(S3)、透明窗口(S2);
电路(S3)安装在封装壳体(S1)内;
透明窗口(S2)作为透光窗口安装在封装壳体(S1)上,第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)的实体并列安装在封装壳体(S1)内,外部光线的同一光斑能够同时照耀到第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)的表面;
当光斑移动时,第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)所受的光线增量相反,一个为正一个为负,起到放大光斑移动信息的功能
进一步地:封装壳体(S1)为塑料材质。
进一步地:透明窗口(S2)的材质为玻璃。
进一步地:透明窗口(S2)的材质为人造蓝宝石材质。
进一步地:电路(S3)为有源放大电路。
进一步地:电路(S3)为无源放大电路。
智能机器人,具有前述的传感器。
技术内容说明,及其有益效果。
由于第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)的变化方向相反,二电路的输出与第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)各自相异,所以本发明能够起到急剧放大的作用,能够很明显的测量到光斑的移动。
本发明能够通过激光器(S9)发出的光斑的位置移动产生较大的电学变化差,能够用于测量移动、震动、流体折射率变化、转动等;本发明的设计架构使得本发明能够放大变化差,提高感光敏感度,降低制造成本,还可以用于检测震动。
本发明结构简单、成本低廉、敏感度高、容易加工、提供了一条传感器设计新思路。
附图说明
图1是本发明的实施例1的结构示意图。
图2是本发明的实施例1的电路采用PROTUES软件仿真的示意图。展示了,光敏电阻R1,R2光照相同的情况。
图3是本发明的实施例1的电路采用PROTUES软件仿真的示意图。
展示了,光敏电阻R1光照小于R2光照的情况。
图4是本发明的实施例1的电路采用PROTUES软件仿真的示意图。
展示了,光敏电阻R1光照大于光敏电阻R2光照的情况。
附图标号说明:第一光敏电阻(R1);第二光敏电阻(R2);第一号电阻(R3);第二号电阻(R6);第三号电阻(R4);第四号电阻(R5);第五号电阻(R7);第六号电阻(R8);第一号运算放大器(U1);第二号运算放大器(U2:A)。
具体实施方式
实施例1、传感器,其特征在于:包括封装壳体(S1)、第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)、电路(S3)、透明窗口(S2);
电路(S3)安装在封装壳体(S1)内;
透明窗口(S2)作为透光窗口安装在封装壳体(S1)上,第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)的实体并列安装在封装壳体(S1)内,外部光线的同一光斑能够同时照耀到第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)的表面;
当光斑移动时,第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)所受的光线增量相反,一个为正一个为负,起到放大光斑移动信息的功能;
电路(S3)具有放大功能;
第一光敏电阻(R1)与电路(S3)相连,第二光敏电阻(R2)与电路(S3)相连;
第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)中一个为正向电阻一个为反向电阻;
反向电阻的阻值变化与电路(S3)的输出变化相反,其他条件不变的情况下,反向电阻的阻值增大时,电路(S3)的输出变小,反向电阻的阻值减小时,电路(S3)的输出增大;
正向电阻的阻值的变化与电路(S3)的输出变化相同,正向电阻的阻值减小时,电路(S3)的输出减小,正向电阻的阻值增大时,电路(S3)的输出增大。
封装壳体(S1)为塑料材质。
透明窗口(S2)的材质为玻璃。
有源放大电路。
电路(S3)包括第一光敏电阻、第二光敏电阻、第一号电阻、第二号电阻、第三号电阻、第四号电阻、第五号电阻、第六号电阻、第一号运算放大器、第二号运算放大器;
第五号电阻的第一脚与第一号电阻的第二脚相连,第二号运算放大器的+IP脚与第一号电阻的第二脚相连,第六号电阻的第一脚与第二号电阻的第二脚相连,第二号运算放大器的-IP脚与第二号电阻的第二脚相连,第一光敏电阻的第一脚与电气节点P1-1相连,第四号电阻的第二脚与电气节点P1-1相连,电气节点P1-1与电气节点P1-1相连,第一光敏电阻的第二脚与电气节点P1-2相连,第一号电阻的第一脚与电气节点P1-2相连,电气节点P1-2与电气节点P1-2相连,第二光敏电阻的第一脚与电气节点P2-1相连,电气节点P2-1与电气节点P2-1相连,第三号电阻的第二脚与电气节点P2-1相连,第二光敏电阻的第二脚与电气节点P2-2相连,第二号电阻的第一脚与电气节点P2-2相连,电气节点P2-2与电气节点P2-2相连,电气节点P2-2与电气节点P2-2相连,电气节点OUT1与电气节点OUT1相连,第六号电阻的第二脚与电气节点OUT1相连,第二号运算放大器的OP脚与电气节点OUT1相连,电气节点GND与电气节点GND相连,电气节点GND与电气节点GND相连,电气节点GND与电气节点GND相连,第五号电阻的第二脚与电气节点GND相连,电气节点VCC/VDD与电气节点VCC相连,第四号电阻的第一脚与电气节点VCC相连,第三号电阻的第一脚与电气节点VCC相连,电气节点VCC/VDD与电气节点VCC相连,第二号运算放大器的V+脚与电气节点VCC相连。
第一号三极管的型号是2N2926。
第二号三极管的型号是2N2926。
第三号三极管的型号是2N2926。
实施例2、智能机器人,具有前述的传感器。
附图2-3的解释,R5、R1、运算放大器U1A构成一个反向放大电路,R4、R2、运算放大器U1B构成一个反向放大电路,其中R4与R5的阻值相同,反向放大电路的输入端电压为5V,电路增益为-R1/R5以及-R2/R4,考虑到R4=R5,所以P1-2处电压为-5V*R1/R5,P2-2出电压为-5V*R2/R5。R3、R6、R7、R8、运算放大器U2A构成一个差分放大电路,R3=R6=15k,R7=R8=5k,电路增益为5k/15k=1/3。所以Vout=1/3*(Vp12–Vp22)=5*(R2–R1)/(3*R5)。
不详处为现有技术,故不赘述。
Claims (7)
1.传感器,其特征在于:包括封装壳体(S1)、第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)、电路(S3)、透明窗口(S2);
电路(S3)安装在封装壳体(S1)内;
透明窗口(S2)作为透光窗口安装在封装壳体(S1)上,第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)的实体并列安装在封装壳体(S1)内,外部光线的同一光斑能够同时照耀到第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)的表面;
当光斑移动时,第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)所受的光线增量相反,一个为正一个为负,起到放大光斑移动信息的功能;
电路(S3)具有放大功能;
第一光敏电阻(R1)与电路(S3)相连,第二光敏电阻(R2)与电路(S3)相连;
第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)中一个为正向电阻一个为反向电阻;
反向电阻的阻值变化与电路(S3)的输出变化相反,其他条件不变的情况下,反向电阻的阻值增大时,电路(S3)的输出变小,反向电阻的阻值减小时,电路(S3)的输出增大;
正向电阻的阻值的变化与电路(S3)的输出变化相同,正向电阻的阻值减小时,电路(S3)的输出减小,正向电阻的阻值增大时,电路(S3)的输出增大。
2.如权利要求1所述的传感器,其特征在于:封装壳体(S1)为塑料材质。
3.如权利要求1所述的传感器,其特征在于:透明窗口(S2)的材质为玻璃。
4.如权利要求1所述的传感器,其特征在于:透明窗口(S2)的材质为人造蓝宝石材质。
5.如权利要求1所述的传感器,其特征在于:电路(S3)为有源放大电路。
6.如权利要求1所述的传感器,其特征在于:电路(S3)为无源放大电路。
7.智能机器人,其特征在于:具有如权利要求1所述的传感器。
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