CN108121016A - 入纸检测传感器及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种入纸检测传感器及装置，包括：第一红外发射/接收模块、第二红外接收/发射模块和控制模块，第一红外发射/接收模块与第二红外接收/发射模块分别设置于碎纸机的进纸通道相对的两侧壁上，两侧壁的宽度小于进纸通道的另外两侧壁的宽度，第一红外发射/接收模块与第二红外接收/发射模块对射红外光，第一红外发射/接收模块和第二红外接收/发射模块的输出端分别与控制模块的输入端相连，当红外光被纸张遮挡时，第一红外发射/接收模块向控制模块输入第二入纸信号，第二红外接收/发射模块向控制模块输入第一入纸信号，控制模块同时收到第一入纸信号和第二入纸信号时，生成碎纸信号，实现了无盲区、高灵敏度的进纸检测。

Description

入纸检测传感器及装置

技术领域

本发明实施例涉及电子技术，尤其涉及一种入纸检测传感器及装置。

背景技术

随着企业对信息保护的重视，在企业的运营过程中，越来越多记载有机密信息的文件需要被销毁，因此，碎纸机的使用越来越广泛。

目前，碎纸机包括上盖板、壳体、入纸检测传感器、电机以及切纸刀，上盖板与壳体连接形成碎纸机的腔体，入纸检测传感器、电机以及切纸刀均设置于该腔体中。图1为现有技术中入纸检测传感器的位置示意图。上盖板上开设有一进纸通道11。入纸检测传感器可以为红外传感器，其可以包括红外发射模块12和红外接收模块13。入纸检测传感器的红外发射模块12和红外接收模块13可以分别设置于碎纸机的进纸通道11相对的两侧壁111的宽度方向的中点处。该两侧壁111的宽度大于进纸通道的另外两侧壁112的宽度。入纸检测传感器的红外接收模块与电机连接，电机与切纸刀连接。当纸张从进纸通道进入碎纸机的腔体时，入纸检测传感器会检测到有纸张进入，从而，输出碎纸信号控制电机工作，电机驱动切纸刀动作，从而，完成碎纸。

但是，目前的碎纸机中，一方面，入纸检测传感器设置于进纸通道的宽度较大的两侧壁的宽度方向的中点上，这导致当尺寸较小的纸张从进纸通道的宽度较小的一个侧壁处与宽度较大的一个侧壁长度方向的中点处之间的区域14进入进纸通道11时，入纸检测传感器无法实现检测，即目前的入纸检测传感器存在检测盲区，另一方面，目前的入纸检测传感器灵敏度较低，会出现误检测。

发明内容

本发明提供一种入纸检测传感器及装置，以解决目前的入纸检测传感器存在检测盲区及误检测的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种入纸检测传感器，所述入纸检测传感器安装在碎纸机上，所述入纸检测传感器包括第一红外发射/接收模块、第二红外接收/发射模块和控制模块；所述第一红外发射/接收模块与所述第二红外接收/发射模块分别设置于所述碎纸机的进纸通道相对的两侧壁上，所述两侧壁的宽度小于所述进纸通道的另外两侧壁的宽度，所述第一红外发射/接收模块与所述第二红外接收/发射模块对射红外光；所述第一红外发射/接收模块的输出端和所述第二红外接收/发射模块的输出端分别与所述控制模块的输入端相连；

当所述第一红外发射/接收模块向所述第二红外接收/发射模块发射的红外光被纸张遮挡时，所述第二红外接收/发射模块向所述控制模块输入第一入纸信号；当所述第二红外接收/发射模块向所述第一红外发射/接收模块发射的红外光被纸张遮挡时，所述第一红外发射/接收模块向所述控制模块输入第二入纸信号；

如果所述控制模块同时收到所述第一入纸信号和所述第二入纸信号，则生成碎纸信号，使得所述碎纸机的电机根据所述碎纸信号驱动切纸刀运行。

如上所示的入纸检测传感器中，所述控制模块包括：依次连接的第一比较器电路、电容充放电电路、第二比较器电路以及显示器件；

所述第一比较器电路用于在未接收到所述第一入纸信号和/或所述第二入纸信号时，输出逻辑高电平，在接收到所述第一入纸信号和所述第二入纸信号时，输出逻辑低电平；

所述电容充放电电路用于在所述第一比较器电路输出逻辑高电平时，对所述电容充放电电路中的第一电容进行充电，在所述第一比较器电路输出逻辑低电平时，对所述第一电容进行放电；

所述第二比较器电路用于在所述第一电容充电时，输出逻辑高电平，在所述第一电容放电时，输出逻辑低电平，并将所述逻辑低电平作为碎纸信号输出至所述碎纸机的电机；

所述显示器件用于在所述第二比较器电路输出逻辑低电平时，显示入纸指示信号。

如上所示的入纸检测传感器中，所述第一红外发射/接收模块包括：第一红外发射模块和第一红外接收模块；

所述第一红外发射模块包括：第一限流电阻及第一红外发射二极管；所述第一限流电阻的一端与电源的正极连接，所述第一限流电阻的另一端与所述第一红外发射二极管的阳极连接，所述第一红外发射二极管的阴极与所述电源的负极连接；

所述第一红外接收模块包括：第二限流电阻、第二电容及第一红外接收器；所述第二限流电阻的一端与所述电源的正极连接，所述第二限流电阻的另一端与所述第二电容的一端及所述第一红外接收器的集电极均连接，所述第二电容的另一端与所述第一比较器电路的输入端连接，所述第一红外接收器的发射极连接所述电源的负极；

当所述第一红外接收器接收不到所述第二红外接收/发射模块发射的全部红外光时，所述第二电容的另一端输出所述第二入纸信号。

如上所示的入纸检测传感器中，所述第二红外接收/发射模块包括：第二红外发射模块和第二红外接收模块；

所述第二红外发射模块包括：第三限流电阻及第二红外发射二极管；所述第三限流电阻的一端与电源的正极连接，所述第三限流电阻的另一端与所述第二红外发射二极管的阳极连接，所述第二红外发射二极管的阴极与所述电源的负极连接；

所述第二红外接收模块包括：第四限流电阻、第三电容及第二红外接收器；所述第四限流电阻的一端与所述电源的正极连接，所述第四限流电阻的另一端与所述第三电容的一端及所述第二红外接收器的集电极均连接，所述第三电容的另一端与所述第一比较器电路的输入端连接，所述第二红外接收器的发射极连接所述电源的负极；

当所述第二红外接收器接收不到所述第一红外发射/接收模块发射的全部红外光时，所述第三电容的另一端输出所述第一入纸信号。

如上所示的入纸检测传感器中，所述第一比较器电路包括：第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、第四分压电阻以及第一比较器；

所述第一分压电阻的一端连接所述电源的正极，所述第一分压电阻的另一端与所述第二电容的另一端、所述第三电容的另一端、所述第一比较器的反相输入端及所述第二分压电阻的一端均连接，所述第二分压电阻的另一端与所述电源的负极连接；

所述第三分压电阻的一端连接所述电源的正极，所述第三分压电阻的另一端与所述第四分压电阻的一端及所述第一比较器的同相输入端均连接，所述第四分压电阻的另一端与所述电源的负极连接；其中，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻的阻值相同，所述第三分压电阻的阻值小于所述第四分压电阻的阻值。

如上所示的入纸检测传感器中，所述电容充放电电路包括：二极管、第五限流电阻、第五分压电阻及所述第一电容；

所述二极管的阴极与所述第一比较器的输出端连接，所述二极管的阳极与所述第五限流电阻的一端连接，所述第五限流电阻的另一端与所述第一电容的一端及所述第五分压电阻的一端均连接，所述第一电容的另一端与所述电源的负极连接，所述第五分压电阻的另一端与所述电源的正极连接。

如上所示的入纸检测传感器中，所述第二比较器电路包括：第六分压电阻、第七分压电阻、上拉电阻及第二比较器；

所述第六分压电阻的一端与所述电源的正极连接，所述第六分压电阻的另一端与所述第七分压电阻的一端及所述第二比较器的反相输入端均连接，所述第七分压电阻的另一端与所述电源的负极连接，所述第二比较器的同相输入端与所述第五分压电阻的一端连接，所述第二比较器的输出端与所述碎纸机的电机及所述上拉电阻的一端均连接，所述上拉电阻的另一端与所述电源的正极连接；其中，所述第六分压电阻的阻值小于所述第七分压电阻的阻值。

如上所示的入纸检测传感器中，所述显示器件为发光二极管；

所述入纸检测传感器还包括第六限流电阻，所述第六限流电阻的一端与所述电源的正极连接，所述第六限流电阻的另一端与所述发光二极管的阳极连接，所述发光二极管的阴极与所述第二比较器的输出端连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种入纸检测装置，包括：上盖板、壳体、电机、切纸刀以及如第一方面任一项所述的入纸检测传感器；

所述上盖板与所述壳体连接形成所述入纸检测装置的腔体；所述入纸检测传感器、所述电机以及所述切纸刀均设置于所述腔体中；所述上盖板上开设有一进纸通道；所述入纸检测传感器与所述电机连接，所述电机与所述切纸刀连接。

本发明实施例提供的入纸检测传感器及装置，通过设置入纸检测传感器包括第一红外发射/接收模块、第二红外接收/发射模块和控制模块，第一红外发射/接收模块与第二红外接收/发射模块分别设置于碎纸机的进纸通道相对的两侧壁上，两侧壁的宽度小于进纸通道的另外两侧壁的宽度，第一红外发射/接收模块与第二红外接收/发射模块对射红外光，第一红外发射/接收模块的输出端和第二红外接收/发射模块的输出端分别与控制模块的输入端相连，当第一红外发射/接收模块向第二红外接收/发射模块发射的红外光被纸张遮挡时，第二红外接收/发射模块向控制模块输入第一入纸信号，当第二红外接收/发射模块向第一红外发射/接收模块发射的红外光被纸张遮挡时，第一红外发射/接收模块向控制模块输入第二入纸信号，如果控制模块同时收到第一入纸信号和第二入纸信号，则生成碎纸信号，使得碎纸机的电机根据碎纸信号驱动切纸刀运行，一方面，由于将第一红外发射/接收模块与第二红外接收/发射模块分别设置于进纸通道的宽度较小的相对两侧壁上，且这两个模块对射红外光，扩大了检测区域，实现无盲区地检测，另一方面，由于控制模块在接收到第一入纸信号和第二入纸信号时，生成碎纸信号，相较于只接收一个入纸信号的方式，实现了更精确地检测，提高了检测的灵敏度。因此，本发明实施例提供的入纸检测传感器实现了无盲区、高灵敏度的进纸检测。

附图说明

图1为现有技术中入纸检测传感器的位置示意图；

图2为本发明实施例中提供的入纸检测传感器实施例一的结构示意图；

图3为图2所示实施例的入纸检测传感器安装于碎纸机上的结构示意图；

图4A为图2所示实施例中控制模块的一种实现方式的结构示意图；

图4B为图2所示实施例中控制模块的另一种实现方式的示意图；

图5为本发明实施例中提供的入纸检测传感器实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图2为本发明实施例中提供的入纸检测传感器实施例一的结构示意图。图3为图2所示实施例的入纸检测传感器安装于碎纸机上的结构示意图。

请同时参照图2与图3，本发明实施例提供的入纸检测传感器20安装在碎纸机35上。该入纸检测传感器20包括第一红外发射/接收模块21、第二红外接收/发射模块22和控制模块23。

第一红外发射/接收模块21与第二红外接收/发射模块22分别设置于碎纸机的进纸通道24相对的两侧壁25上。该两侧壁25的宽度小于进纸通道24的另外两侧壁26的宽度。

第一红外发射/接收模块21与第二红外接收/发射模块22对射红外光。第一红外发射/接收模块21的输出端和第二红外接收/发射模块22的输出端分别与控制模块23的输入端相连。

当第一红外发射/接收模块21向第二红外接收/发射模块22发射的红外光被纸张遮挡时，第二红外接收/发射模块22向控制模块23输入第一入纸信号。当第二红外接收/发射模块22向第一红外发射/接收模块21发射的红外光被纸张遮挡时，第一红外发射/接收模块21向控制模块23输入第二入纸信号。

如果控制模块23同时收到第一入纸信号和第二入纸信号，则生成碎纸信号，使得碎纸机的电机27根据碎纸信号驱动切纸刀28运行。

具体地，如图2和图3所示，碎纸机35包括上盖板29、壳体30、电机27和切纸刀28。上盖板29与壳体形成碎纸机35的腔体33。本发明实施例提供的入纸检测传感器20、电机27以及切纸刀28均设置于腔体33中。入纸检测传感器20与电机27连接，电机27与切纸刀28连接。碎纸机35的上盖板29上开设有一进纸通道24。该进纸通道24具有4个侧壁，该4个侧壁在竖直方向可以具有一高度，在水平方向可以具有一宽度。这4个侧壁中，有两个相对的侧壁宽度较大，另外两个相对的侧壁宽度较小，即，该进纸通道24的截面为长方形。第一红外发射/接收模块21与第二红外接收/发射模块22分别设置于进纸通道24的宽度较小的两个相对的侧壁25上。本发明实施例对第一红外发射/接收模块21与第二红外接收/发射模块22在侧壁25上的具体设置位置不做限定，例如，可以分别设置于侧壁25的宽度方向中线与高度方向中线的交点处，即侧壁25的几何中心处，也可以设置于宽度方向中线与高度方向的1/3划分线的交点处等位置。

第一红外发射/接收模块21与第二红外接收/发射模块22对射红外光可以形成两路光路。第一红外发射/接收模块21既可以向第二红外接收/发射模块22发射红外光，也可以接收第二红外接收/发射模块22发射的红外光；反之，第二红外发射/接收模块22既可以向第一红外接收/发射模块21发射红外光，也可以接收第一红外接收/发射模块21发射的红外光。在没有纸张进入进纸通道24时，该两路光路为通路；当有纸张进入进纸通道24时，该两路光路被遮挡。本发明实施例中的“遮挡”指的是光路被部分遮挡或者全部遮挡。当该两路光路被遮挡时，第一红外发射/接收模块21可以生成第二入纸信号，第二红外接收/发射模块22可以生成第一入纸信号。

控制模块23在接收到第一入纸信号和第二入纸信号后，生成碎纸信号。该碎纸信号输入电机27，电机27在接收到碎纸信号之后，驱动切纸刀28运转，进行碎纸。需要说明的是，控制模块23与电机27可以是直接连接，也可以是间接连接。当控制模块23与电机27为间接连接时，控制模块23可以通过电机控制模块与电机27连接。本发明实施例中对控制模块23的设置位置不做限制。例如，其可以设置于宽度较长的任一侧壁26上，也可以设置于宽度较小的任一侧壁25上(更具体地，可以与第二红外接收/发送模块22或者第一红外发射/接收模块21封装在同一位置)，也可以设置于上盖板29的其他位置。

本发明实施例中的控制模块23有以下两种实现方式：

图4A为图2所示实施例中控制模块的一种实现方式的结构示意图。图4B为图2所示实施例中控制模块的另一种实现方式的示意图。

第一种实现方式，如图4A所示，控制模块23包括：依次连接的第一比较器电路231、电容充放电电路232以及第二比较器电路233。即，第一比较器电路231的输出端与电容充放电电路232的输入端连接，电容充放电电路232的输出端与第二比较器电路233的输入端连接。第二比较器电路233的输出端与碎纸机的电机连接。

其中，第一比较器电路231用于在未接收到第一入纸信号和/或第二入纸信号时，输出逻辑高电平。其中，未接收到第一入纸信号和/或第二入纸信号指的是只接收到第一入纸信号，或者，只接收到第二入纸信号，或者，第一入纸信号与第二入纸信号均没有接收到。在接收到第一入纸信号和第二入纸信号时，输出逻辑低电平。电容充放电电路232用于在第一比较器电路231输出逻辑高电平时，对电容充放电电路232中的第一电容进行充电，在第一比较器电路231输出逻辑低电平时，对第一电容进行放电。第二比较器电路233用于在第一电容充电时，输出逻辑高电平，在第一电容放电时，输出逻辑低电平，并将该逻辑低电平作为碎纸信号输出至碎纸机的电机。

第二种实现方式，如图4B所示，该实现方式中，在图4A的基础上，在控制模块23增加了显示器件234。显示器件234与第二比较器电路233的输出端连接。显示器件234用于在第二比较器电路233输出逻辑低电平时，显示入纸指示信号。

显示器件234可以是发光二极管，此时，以点亮该发光二极管的方式显示入纸指示信号。显示器件234也可以是显示屏，此时，以在该显示屏上显示预先设置的符号或文字的方式显示入纸指示信号。显示器件234也可以是7段数码管，此时，以在数码管上显示预先设置的符号或数字的方式显示入纸指示信号。通过显示器件显示入纸指示信号，可以实时地告知用户检测结果，提高了用户使用碎纸机的用户体验。

本发明实施例提供的入纸检测传感器20的工作过程为：当第一红外发射/接收模块21与第二红外接收/发射模块22形成的两路光路没有被纸张遮挡时，第一红外发射/接收模块21不会生成第二入纸信号，第二红外接收/发射模块22不会生成第一入纸信号，进而，控制模块23无法生成碎纸信号，碎纸机不会进行碎纸操作。当第一红外发射/接收模块21与第二红外接收/发射模块22形成的两路光路被纸张全部或部分地遮挡时，第一红外发射/接收模块21生成第二入纸信号，并将第二入纸信号输入控制模块23；第二红外接收/发射模块22生成第一入纸信号，并将第一入纸信号输入控制模块23。进而，控制模块23在接收到第一入纸信号和第二入纸信号后，生成碎纸信号，使得碎纸机的电机27根据碎纸信号驱动切纸刀28运行，以进行碎纸。

本发明实施例提供的入纸检测传感器20安装于碎纸机35之后，该碎纸机35即可以根据入纸检测传感器20输出的碎纸信号控制电机27驱动切纸刀28运行，以进行碎纸，实现了自动感应纸张是否进入碎纸机，只有在纸张进入碎纸机后，才进行碎纸。

需要说明的是，一方面，本发明实施例提供的入纸检测传感器20设置于进纸通道的宽度较短的相对的两侧壁上，且形成了对射的两条光路，则区域34为其能检测到的所有区域。可以看出，区域34即为进纸通道24的全部区域，相较于图1中存在检测盲区的情况，本发明实施提供的入纸检测传感器没有检测盲区。另一方面，控制模块23在同时接收到第一入纸信号和第二入纸信号时，生成碎纸信号。相较于目前只有一路光路、只生成一个入纸信号的方式，本发明实施例中，由于生成了第一入纸信号和第二入纸信号两个入纸信号，控制模块23的反应会更灵敏。举例来说，假设入纸信号为电压信号，且控制模块接收到1.5V的电压信号时，才能生成碎纸信号。图1所示的入纸检测传感器中，有纸张进入进纸通道，如果生成的入纸信号为1V，该入纸信号由于太过微弱，无法触发控制模块生成碎纸信号，会造成虽然已经有纸张进入进纸通道，但无法进行碎纸的情况，即出现误检测；在本发明实施例中，有纸张进入进纸通道，如果生成的第一入纸信号为1V，第二入纸信号也为1V，则控制模块23同时接收到第一入纸信号和第二入纸信号共2V的电压信号后，可以生成碎纸信号，即，实现更精确地检测，提高了检测的灵敏度。

本发明实施例提供的入纸检测传感器，通过设置入纸检测传感器包括第一红外发射/接收模块、第二红外接收/发射模块和控制模块，第一红外发射/接收模块与第二红外接收/发射模块分别设置于碎纸机的进纸通道相对的两侧壁上，两侧壁的宽度小于进纸通道的另外两侧壁的宽度，第一红外发射/接收模块与第二红外接收/发射模块对射红外光，第一红外发射/接收模块的输出端和第二红外接收/发射模块的输出端分别与控制模块的输入端相连，当第一红外发射/接收模块向第二红外接收/发射模块发射的红外光被纸张遮挡时，第二红外接收/发射模块向控制模块输入第一入纸信号，当第二红外接收/发射模块向第一红外发射/接收模块发射的红外光被纸张遮挡时，第一红外发射/接收模块向控制模块输入第二入纸信号，如果控制模块同时收到第一入纸信号和第二入纸信号，则生成碎纸信号，使得碎纸机的电机根据碎纸信号驱动切纸刀运行，一方面，由于将第一红外发射/接收模块与第二红外接收/发射模块分别设置于进纸通道的宽度较小的相对两侧壁上，且这两个模块对射红外光，扩大了检测区域，实现无盲区地检测，另一方面，由于控制模块在接收到第一入纸信号和第二入纸信号时，生成碎纸信号，相较于只接收一个入纸信号的方式，实现了更精确地检测，提高了检测的灵敏度。因此，本发明实施例提供的入纸检测传感器实现了无盲区、高灵敏度的进纸检测。

图5为本发明实施例中提供的入纸检测传感器实施例二的结构示意图。本发明实施例在图2所示实施例的基础上，对第一红外发射/接收模块、第二红外接收/发射模块和控制模块的具体结构作一详细说明。本发明实施例中的控制模块具有显示器件。如图5所示，本发明实施例提供的入纸检测传感器中，各个模块的具体组成及工作过程描述如下：

第一红外发射/接收模块可以包括：第一红外发射模块211和第一红外接收模块212。

第一红外发射模块211可以包括：第一限流电阻R1及第一红外发射二极管IR1。第一限流电阻R1的一端与电源VCC的正极连接，第一限流电阻R1的另一端与第一红外发射二极管IR1的阳极连接，第一红外发射二极器IR1的阴极与电源VCC的负极连接。

第一红外接收模块212可以包括：第二限流电阻R2、第二电容C2及第一红外接收器PT1。第二限流电阻R2的一端与电源VCC的正极连接，第二限流电阻R2的另一端与第二电容C2的一端及第一红外接收器PT1的集电极均连接，第二电容C2的另一端与第一比较器电路231的输入端连接，第一红外接收器PT1的发射极连接电源VCC的负极。

当第一红外接收器PT1接收不到第二红外接收/发射模块发射的全部红外光时，第二电容C2的另一端输出第二入纸信号。即，当第一红外接收器PT1接收不到红外光或者只能接收部分红外光，即光路被全部或者部分遮挡时，第二电容C2的另一端输出第二入纸信号。

第二红外接收/发射模块可以包括：第二红外发射模块222和第二红外接收模块221。

第二红外发射模块222可以包括：第三限流电阻R3及第二红外发射二极管IR2。第三限流电阻R3的一端与电源VCC的正极连接，第三限流电阻R3的另一端与第二红外发射二极管IR2的阳极连接，第二红外发射二极管IR2的阴极与电源VCC的负极连接。

第二红外接收模块221可以包括：第四限流电阻R4、第三电容C3及第二红外接收器PT2。第四限流电阻R4的一端与电源VCC的正极连接，第四限流电阻R4的另一端与第三电容C3的一端及第二红外接收器PT2的集电极均连接，第三电容C3的另一端与第一比较器电路231的输入端连接，第二红外接收器PT2的发射极连接电源的负极。

当第二红外接收器PT2接收不到第一红外发射/接收模块发射的全部红外光时，第三电容C3的另一端输出第一入纸信号。即，当第二红外接收器PT2接收不到红外光或者只能接收部分红外光，即光路被全部或者部分遮挡时，第三电容C3的另一端输出第一入纸信号。

第一比较器电路231可以包括：第一分压电阻R5、第二分压电阻R6、第三分压电阻R7、第四分压电阻R8以及第一比较器IC1A。

第一分压电阻R5的一端连接电源VCC的正极，第一分压电阻R5的另一端与第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端、第一比较器IC1A的反相输入端及第二分压电阻R6的一端均连接，第二分压电阻R6的另一端与电源VCC的负极连接。如图5所示，将第一分压电阻R5的另一端标记为Sign，将第二电容C2的另一端也标记为Sign，将第三电容C3的另一端也标记为Sign，这些被标记为Sign的端口连接在一起。

第三分压电阻R7的一端连接电源VCC的正极，第三分压电阻R7的另一端与第四分压电阻R8的一端及第一比较器IC1A的同相输入端均连接，第四分压电阻R8的另一端与电源VCC的负极连接。其中，第一分压电阻R5与第二分压电阻R6的阻值相同，第三分压电阻R7的阻值小于第四分压电阻R8的阻值。

电容充放电电路232可以包括：二极管D1、第五限流电阻R9、第五分压电阻R10及第一电容C1。

二极管D1的阴极与第一比较器IC1A的输出端连接，二极管D1的阳极与第五限流电阻R9的一端连接。第五限流电阻R9的另一端与第一电容C1的一端及第五分压电阻R10的一端均连接，第一电容C1的另一端与电源VCC的负极连接，第五分压电阻R10的另一端与电源的正极连接。

第二比较器电路233可以包括：第六分压电阻R11、第七分压电阻R12、上拉电阻R13及第二比较器IC1B。

第六分压电阻R11的一端与电源VCC的正极连接，第六分压电阻R11的另一端与第七分压电阻R12的一端及第二比较器IC1B的反相输入端均连接，第七分压电阻R12的另一端与电源VCC的负极连接，第二比较器IC1B的同相输入端与第五分压电阻R10的一端连接，第二比较器IC1B的输出端与碎纸机的电机27及上拉电阻R13的一端均连接，上拉电阻R13的另一端与电源VCC的正极连接。其中，第六分压电阻R11的阻值小于第七分压电阻R12的阻值。

显示器件为发光二极管D2。入纸检测传感器还包括第六限流电阻R14，第六限流电阻R14的一端与电源VCC的正极连接，第六限流电阻R14的另一端与发光二极管D2的阳极连接，发光二极管D2的阴极与第二比较器的输出端连接。

可选地，本发明实施例中，电源VCC的电压可以为5V。第一限流电阻R1、第三限流电阻R3及第六限流电阻R14的阻值均为47欧姆。第二限流电阻R2及第四限流电阻R4的阻值均为4.7×10⁴欧姆。第五限流电阻R9的阻值为1000欧姆。第一电容C1的电容量为1微法。第二电容C2与第三电容C3的电容量为0.1微法。第一分压电阻R5与第二分压电阻R6的阻值为10⁶欧姆。第三分压电阻R7的阻值为5.1×10⁵欧姆。第四分压电阻R8的阻值为5.3×10⁵欧姆。第五分压电阻R10的阻值为10⁶欧姆。第六分压电阻R11的阻值为5.6×10⁴欧姆。第七分压电阻R12的阻值为10⁵欧姆。上拉电阻R13的阻值为2×10⁴欧姆。

当VCC为5V时，本发明实施例中的第一比较器电路231输出的逻辑低电平指的是电压小于或等于0.4V的电压信号，逻辑高电平指的是电压大于或等于4.0V的电压信号。第二比较器电路233输出的逻辑低电平指的是电压小于或等于0.4V的电压信号，逻辑高电平指的是电压大于或等于4.5V的电压信号。

另外，本发明实施例中，第一比较器IC1A与第二比较器IC1B均连接电源VCC。本发明实施例中的入纸检测传感器还包括电源滤波电容C4，该滤波电容的一端与电源VCC的正极连接，另一端与电源VCC的负极连接，实现对电源VCC滤波。本发明实施例中，第一比较器IC1A与第二比较器IC1B的型号具体可以为LM393。

本发明实施例中的第一比较器IC1A和第二比较器IC1B包括3个端：同相输入端、反相输入端和输出端。当输入同相输入端的电压大于输入反相输入端的电压时，输出端输出逻辑高电平；当输入同相输入端的电压小于输入反相输入端的电压时，输出端输出逻辑低电平。

本发明实施例中的第一红外发射/接收模块、第二红外接收/发射模块和控制模块的具体工作过程如下所示：

1、没有纸进入的场景，即静态场景中：

第一红外发射模块211中的第一红外发射二极管IR1向第二红外接收模块221中的第二红外接收器PT2发射的红外光为通路，第二红外发射模块222中的第二红外发射二极管IR2向第一红外接收模块212中的第一红外接收器PT1发射的红外光为通路。第一红外接收模块212及第二红外接收模块221中为直流电。第一红外接收模块212中的第二电容C2及第二红外接收模块221中的第三电容C3相当于断路。

由于第一分压电阻R5与第二分压电阻R6的阻值相等，则此时第一比较器IC1A的反相输入端的电压为VCC/2；由于第三分压电阻R7的阻值小于第四分压电阻R8的阻值，则此时第一比较器IC1A的同相输入端的电压大于VCC/2。即，第一比较器IC1A的同相输入端的电压大于反相输入端的电压，第一比较器IC1A的输出端输出逻辑高电平。

二极管D1处于截止状态。第一电容C1处于充电状态。

在第一电容C1完成充电后，第二比较器IC1B的同相输入端的电压近似为VCC；由于第六分压电阻R11的阻值小于第七分压电阻R12的阻值，则第二比较器IC1B的反相输入端的电压大于VCC/2，小于VCC。即，第二比较器IC1B的同相输入端的电压大于反相输入端的电压，第二比较器IC1B的输出端输出逻辑高电平，不能驱动电机27动作。发光二极管D2处于截止状态。

2、有纸张进入进纸通道的场景中：

第一红外发射模块211中的第一红外发射二极管IR1向第二红外接收模块221中的第二红外接收器PT2发射的红外光被纸张部分或者全部挡住，第二红外发射模块222中的第二红外发射二极管IR2向第一红外接收模块212中的第一红外接收器PT1发射的红外光被纸张部分或者全部挡住。第一红外接收器PT1和第二红外接收器PT2在接收到红外光照射时，电阻较低，PT1和PT2上的压降较低，在接收不到或者仅能接收部分红外光照射时，电阻较大，PT1和PT2上的压降较大。根据第一红外接收器PT1和第二红外接收器PT2的此特性，在第一红外接收模块212及第二红外接收模块221中，第二限流电阻R2和第四限流电阻R4的两端的电压会发生变化，相当于第二电容C2和第三电容C3两端的电压发生变化，这时的电压信号可以近似看成交流电，则第二电容C2和第三电容C3导通。第二电容C2与第一分压电阻R5连接的一端输出第一电压信号，第三电容C3与第一分压电阻R5连接的一端输出第二电压信号，该第一电压信号相当于第二入纸信号，该第二电压信号相当于第一入纸信号。

由于此时PT1和PT2上的压降较大，此时，第一比较器IC1A的反相输入端的电压为VCC/2+PT1的压降+PT2的压降，其高于第一比较器IC1A的同相输入端的电压。即，第一比较器IC1A的同相输入端的电压小于反相输入端的电压，第一比较器IC1A的输出端输出逻辑低电平。

二极管D1处于导通状态。第一电容C1开始放电。

第一电容C1放电结束后，第二比较器IC1B的同相输入端的电压近似0V，第二比较器IC1B的反相输入端的电压大于VCC/2。即，第二比较器IC1B的同相输入端的电压小于反相输入端的电压，第二比较器IC1B的输出端输出逻辑低电平。该逻辑低电平驱动电机27动作，以驱动切纸刀进行碎纸。此时，发光二极管D2处于点亮状态，以提醒用户检测到有纸进入。

3、从有纸张进入恢复到无纸张进入的场景：

碎纸完成后，进纸通道恢复到无纸张进入的状态。第一红外发射模块211中的第一红外发射二极管IR1向第二红外接收模块221中的第二红外接收器PT2发射的红外光恢复为通路，第二红外发射模块222中的第二红外发射二极管IR2向第一红外接收模块212中的第一红外接收器PT1发射的红外光恢复为通路。第二电容C2及第三电容C3相当于断路。

此时第一比较器IC1A的同相输入端的电压大于反相输入端的电压，第一比较器IC1A的输出端恢复为输出逻辑高电平。

二极管D1处于截止状态。第一电容C1恢复充电状态。

在第一电容C1完成充电后，第二比较器IC1B的同相输入端的电压大于反相输入端的电压，第二比较器IC1B的输出端恢复输出逻辑高电平，不能驱动电机27动作，切纸刀停止碎纸。发光二极管D2处于截止状态，不再显示入纸指示信号。

本发明实施例提供的入纸检测传感器，通过限定第一红外发射/接收模块、第二红外接收/发射模块和控制模块的具体结构，实现了提高了检测的灵敏度，并且，由于控制模块中设置了两个比较器电路和充放电电路，提高了检测的可靠性。

本发明另一实施例还提供了一种入纸检测装置。该入纸检测装置可以为碎纸机。其包括：上盖板、壳体、电机、切纸刀以及如图2-图5任一实施例所提供的入纸检测传感器。上盖板与壳体连接形成入纸检测装置的腔体；入纸检测传感器、电机以及切纸刀均设置于腔体中；上盖板上开设有一进纸通道；入纸检测传感器与电机连接，电机与切纸刀连接。

该入纸检测装置的工作过程与图2所示实施例中提供的碎纸机的工作过程类似，并具有相同的技术效果，此处不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种入纸检测传感器，所述入纸检测传感器安装在碎纸机上，其特征在于，所述入纸检测传感器包括第一红外发射/接收模块、第二红外接收/发射模块和控制模块；所述第一红外发射/接收模块与所述第二红外接收/发射模块分别设置于所述碎纸机的进纸通道相对的两侧壁上，所述两侧壁的宽度小于所述进纸通道的另外两侧壁的宽度，所述第一红外发射/接收模块与所述第二红外接收/发射模块对射红外光；所述第一红外发射/接收模块的输出端和所述第二红外接收/发射模块的输出端分别与所述控制模块的输入端相连；

当所述第一红外发射/接收模块向所述第二红外接收/发射模块发射的红外光被纸张遮挡时，所述第二红外接收/发射模块向所述控制模块输入第一入纸信号；当所述第二红外接收/发射模块向所述第一红外发射/接收模块发射的红外光被纸张遮挡时，所述第一红外发射/接收模块向所述控制模块输入第二入纸信号；

如果所述控制模块同时收到所述第一入纸信号和所述第二入纸信号，则生成碎纸信号，使得所述碎纸机的电机根据所述碎纸信号驱动切纸刀运行。

2.根据权利要求1所述的入纸检测传感器，其特征在于，所述控制模块包括：依次连接的第一比较器电路、电容充放电电路、第二比较器电路以及显示器件；

所述第一比较器电路用于在未接收到所述第一入纸信号和/或所述第二入纸信号时，输出逻辑高电平，在接收到所述第一入纸信号和所述第二入纸信号时，输出逻辑低电平；

所述电容充放电电路用于在所述第一比较器电路输出逻辑高电平时，对所述电容充放电电路中的第一电容进行充电，在所述第一比较器电路输出逻辑低电平时，对所述第一电容进行放电；

所述第二比较器电路用于在所述第一电容充电时，输出逻辑高电平，在所述第一电容放电时，输出逻辑低电平，并将所述逻辑低电平作为碎纸信号输出至所述碎纸机的电机；

所述显示器件用于在所述第二比较器电路输出逻辑低电平时，显示入纸指示信号。

3.根据权利要求2所述的入纸检测传感器，其特征在于，所述第一红外发射/接收模块包括：第一红外发射模块和第一红外接收模块；

所述第一红外发射模块包括：第一限流电阻及第一红外发射二极管；所述第一限流电阻的一端与电源的正极连接，所述第一限流电阻的另一端与所述第一红外发射二极管的阳极连接，所述第一红外发射二极管的阴极与所述电源的负极连接；

所述第一红外接收模块包括：第二限流电阻、第二电容及第一红外接收器；所述第二限流电阻的一端与所述电源的正极连接，所述第二限流电阻的另一端与所述第二电容的一端及所述第一红外接收器的集电极均连接，所述第二电容的另一端与所述第一比较器电路的输入端连接，所述第一红外接收器的发射极连接所述电源的负极；

当所述第一红外接收器接收不到所述第二红外接收/发射模块发射的全部红外光时，所述第二电容的另一端输出所述第二入纸信号。

4.根据权利要求3所述的入纸检测传感器，其特征在于，所述第二红外接收/发射模块包括：第二红外发射模块和第二红外接收模块；

所述第二红外发射模块包括：第三限流电阻及第二红外发射二极管；所述第三限流电阻的一端与所述电源的正极连接，所述第三限流电阻的另一端与所述第二红外发射二极管的阳极连接，所述第二红外发射二极管的阴极与所述电源的负极连接；

所述第二红外接收模块包括：第四限流电阻、第三电容及第二红外接收器；所述第四限流电阻的一端与所述电源的正极连接，所述第四限流电阻的另一端与所述第三电容的一端及所述第二红外接收器的集电极均连接，所述第三电容的另一端与所述第一比较器电路的输入端连接，所述第二红外接收器的发射极连接所述电源的负极；

当所述第二红外接收器接收不到所述第一红外发射/接收模块发射的全部红外光时，所述第三电容的另一端输出所述第一入纸信号。

5.根据权利要求4所述的入纸检测传感器，其特征在于，所述第一比较器电路包括：第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、第四分压电阻以及第一比较器；

所述第一分压电阻的一端连接所述电源的正极，所述第一分压电阻的另一端与所述第二电容的另一端、所述第三电容的另一端、所述第一比较器的反相输入端及所述第二分压电阻的一端均连接，所述第二分压电阻的另一端与所述电源的负极连接；

所述第三分压电阻的一端连接所述电源的正极，所述第三分压电阻的另一端与所述第四分压电阻的一端及所述第一比较器的同相输入端均连接，所述第四分压电阻的另一端与所述电源的负极连接；其中，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻的阻值相同，所述第三分压电阻的阻值小于所述第四分压电阻的阻值。

6.根据权利要求5所述的入纸检测传感器，其特征在于，所述电容充放电电路包括：二极管、第五限流电阻、第五分压电阻及所述第一电容；

所述二极管的阴极与所述第一比较器的输出端连接，所述二极管的阳极与所述第五限流电阻的一端连接，所述第五限流电阻的另一端与所述第一电容的一端及所述第五分压电阻的一端均连接，所述第一电容的另一端与所述电源的负极连接，所述第五分压电阻的另一端与所述电源的正极连接。

7.根据权利要求6所述的入纸检测传感器，其特征在于，所述第二比较器电路包括：第六分压电阻、第七分压电阻、上拉电阻及第二比较器；

所述第六分压电阻的一端与所述电源的正极连接，所述第六分压电阻的另一端与所述第七分压电阻的一端及所述第二比较器的反相输入端均连接，所述第七分压电阻的另一端与所述电源的负极连接，所述第二比较器的同相输入端与所述第五分压电阻的一端连接，所述第二比较器的输出端与所述碎纸机的电机及所述上拉电阻的一端均连接，所述上拉电阻的另一端与所述电源的正极连接；其中，所述第六分压电阻的阻值小于所述第七分压电阻的阻值。

8.根据权利要求7所述的入纸检测传感器，其特征在于，所述显示器件为发光二极管；

所述入纸检测传感器还包括第六限流电阻，所述第六限流电阻的一端与所述电源的正极连接，所述第六限流电阻的另一端与所述发光二极管的阳极连接，所述发光二极管的阴极与所述第二比较器的输出端连接。

9.根据权利要求8所述的入纸检测传感器，其特征在于，

所述第一限流电阻、所述第三限流电阻及所述第六限流电阻的阻值均为47欧姆；

所述第二限流电阻及所述第四限流电阻的阻值均为4.7×10⁴欧姆；

所述第五限流电阻的阻值为1000欧姆；

所述第一电容的电容量为1微法；

所述第二电容与所述第三电容的电容量为0.1微法；

所述第一分压电阻与所述第二分压电阻的阻值为10⁶欧姆；

所述第三分压电阻的阻值为5.1×10⁵欧姆；

所述第四分压电阻的阻值为5.3×10⁵欧姆；

所述第五分压电阻的阻值为10⁶欧姆；

所述第六分压电阻的阻值为5.6×10⁴欧姆；

所述第七分压电阻的阻值为10⁵欧姆；

所述上拉电阻的阻值为2×10⁴欧姆。

10.一种入纸检测装置，其特征在于，包括：上盖板、壳体、电机、切纸刀以及如权利要求1-9任一项所述的入纸检测传感器；

所述上盖板与所述壳体连接形成所述入纸检测装置的腔体；所述入纸检测传感器、所述电机以及所述切纸刀均设置于所述腔体中；所述上盖板上开设有一进纸通道；所述入纸检测传感器与所述电机连接，所述电机与所述切纸刀连接。