CN109029686A - 一种光电传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电传感器，涉及传感器技术领域。本发明包括外壳，外壳内部固定连接有内部框架，内部框架一表面固定连接有无刷直流电机，无刷直流电机输出轴一端固定连接有光反射装置，内部框架一侧面固定连接有电池仓，内部框架一表面卡接有激光发射模组，内部框架一表面固定连接有红外接收管，内部框架一表面固定连接有A/D转换芯片，A/D转换芯片一端固定连接有运放芯片，本发明通过激光发射模组与旋转镜片的相互配合，使得传感器可以发射高频光束对振动音源进行测量，因光可以在真空中传播，使得传感器可以在麦克风受到真空夹层玻璃干扰的情况下依旧可以有效的采集声音信息，具有抗隔音玻璃干扰的优点。

Description

一种光电传感器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体为一种光电传感器。

背景技术

光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成，光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此，光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。

然而现阶段的光电传感器并没有设置声学领域，现有的声音采集装置主要为麦克风，因声音无法在真空中传播，使得以空气为传播介质的麦克风在真空阻隔特殊情况无法实现声音的采集，若音源与麦克风之间存在一个真空夹层玻璃，麦克风就无法通过空气振动采集到声音信息，而光可以在真空的环境中传播，光电传感器的可以利用这一物理特性研发出抗真空干扰的声音采集传感器，因此研发能够采集声音信息的光电传感器是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种光电传感器，通过激光发射模组与旋转镜片的相互配合，使得传感器可以发射高频光束对振动音源进行测量，将测量的光信号解码转化成声波信号，可以有效的通过光束采集人声信息，因光可以在真空中传播，使得传感器可以在麦克风受到真空夹层玻璃干扰的情况下依旧可以有效的采集声音信息，解决了麦克风在隔音玻璃的阻隔下无法采集声音信息的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种光电传感器，包括外壳，所述外壳内部固定连接有内部框架；

所述内部框架一表面固定连接有无刷直流电机，所述无刷直流电机输出轴一端固定连接有光反射装置，所述内部框架一侧面固定连接有电池仓，所述内部框架一表面卡接有激光发射模组，所述内部框架一表面固定连接有红外接收管；

所述内部框架一表面固定连接有A/D转换芯片，所述A/D转换芯片一端固定连接有运放芯片，所述运放芯片一表面与内部框架固定连接。

进一步地，所述外壳一表面转动连接有电池护盖，所述外壳一侧面开设有输出口，所述外壳一表面分别开设有接收孔和发射孔。

进一步地，所述接收孔和发射孔内表面均固定连接有玻璃罩，所述接收孔的外形为腰形结构，所述发射孔的外形为矩形结构。

进一步地，所述内部框架一表面开设有C形槽，所述C形槽内表面与激光发射模组滑动连接，所述内部框架一侧面固定连接有固定件，所述固定件一表面与激光发射模组固定连接，所述内部框架一表面开设有两个U形槽，所述内部框架相对一表面均开设有四个固定螺孔。

进一步地，所述光反射装置包括传动轴，所述传动轴一端与无刷直流电机输出轴固定连接，所述光反射装置周侧面固定连接有旋转柱，所述旋转柱周侧面固定连接有二十四个发射镜片，所述传动轴另一端固定连接有限位块。

进一步地，所述A/D转换芯片一端通过排线分别与激光发射模组和红外接收管一端电性连接，所述电池仓内部放置六个并联锂电池，输出电压为24伏。

进一步地，所述内部框架的正视截面为E字形结构，框架厚度均为4mm，材质为铝型材。

进一步地，所述A/D转换芯片一侧面固定连接有稳压模块，输出电压为5伏。

本发明具有以下有益效果：

1、该光电传感器，通过激光发射模组与旋转镜片的相互配合，使得传感器可以每秒发射1200束光束对振动音源进行测量，将测量的光信号解码转化成声波信号，可以有效的通过光束采集人声信息，因光可以在真空中传播，使得传感器可以在麦克风受到真空夹层玻璃干扰的情况下依旧可以有效的采集声音信息，具有抗隔音玻璃干扰的优点。

2、该光电传感器，通过U形槽与固定螺孔相互配合，使得无刷直流电机可以快速安装并且固定，限位块可以有效的固定光反射装置，防止其发生晃动而导致采集信息出现偏差，具有进一步提高传感器工作稳定性的优点。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种光电传感器的结构示意图；

图2为图1的内部结构示意图；

图3为图2另一侧的结构示意图；

图4为内部框架的结构示意图；

图5为光发射装置的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

图中：1-外壳，2-输出口，3-电池护盖，4-接收孔，5-发射孔，6-内部框架，7-无刷直流电机，8-电池仓，9-激光发射模组，10-红外接收管，11-光反射装置，12-A/D转换芯片，13-运放芯片，601-C形槽，602-固定件，603-U形槽，604-固定螺孔，1101-传动轴，1102-旋转柱，1103-反射镜片，1104-限位块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种光电传感器，包括外壳1，外壳1内部固定连接有内部框架6；

内部框架6一表面通过螺丝固定连接有无刷直流电机7，无刷直流电机7为CKDJ02WS型号微型电机，工作电压为24伏，转速为3000转每分钟，无刷直流电机7输出轴一端固定连接有光反射装置11，内部框架6一侧面固定连接有电池仓8，内部框架6一表面卡接有激光发射模组9，激光发射模组9为GYL-120445MA型号激光模组，工作电压为5伏，发射光波长为532nm，内部框架6一表面固定连接有红外接收管10，红外接收管10为C144907型号红外接收管；

内部框架6一表面固定连接有A/D转换芯片12，A/D转换芯片12为MCP3421A0T-E/CH型号模数转换芯片，A/D转换芯片12一端固定连接有运放芯片13，运放芯片13为DRV602PWR型号音频放大器，运放芯片13一表面与内部框架6固定连接。

其中，外壳1一表面转动连接有电池护盖3，外壳1一侧面开设有输出口2，外壳1一表面分别开设有接收孔4和发射孔5，接收孔4与红外接收管10相对应，发射孔5与光反射装置11相对应，电池护盖3与电池仓8相对应。

其中，接收孔4和发射孔5内表面均固定连接有玻璃罩，接收孔4的外形为腰形结构，发射孔5的外形为矩形结构。

其中，A/D转换芯片12一端通过排线分别与激光发射模组9和红外接收管10一端电性连接，电池仓8内部放置六个并联锂电池，输出电压为24伏，电池仓8内部的电池用于为整个传感器装置供电。

其中，内部框架6的正视截面为E字形结构，框架厚度均为4mm，材质为铝型材。

其中，A/D转换芯片12一侧面固定连接有稳压模块，输出电压为5伏，稳压模块分别为A/D转换芯片12和运放芯片13供电。

其中如图4所示，内部框架6一表面开设有C形槽601，C形槽601内表面与激光发射模组9滑动连接，内部框架6一侧面固定连接有固定件602，固定件602一表面与激光发射模组9固定连接，内部框架6一表面开设有两个U形槽603，U形槽603内表面与传动轴1101转动连接，内部框架6相对一表面均开设有四个固定螺孔604，固定螺孔604用于安装螺丝固定无刷直流电机7。

其中如图5所示，光反射装置11包括传动轴1101，传动轴1101一端与无刷直流电机7输出轴固定连接，光反射装置11周侧面固定连接有旋转柱1102，旋转柱1102周侧面固定连接有二十四个发射镜片1103，传动轴1101另一端固定连接有限位块1104，限位块1104用于固定光反射装置11防止产生晃动。

本实施例的工作原理为：无刷直流电机7工作旋转，通过传动轴1101带动旋转柱1102旋转，激光发射模组9工作发射光束，光束经过反射镜片1103发射与测量物体接触，经反射后被红外接收管10接收，红外接收管10将所得信息传输至A/D转换芯片12中，A/D转换芯片12将光信号转换成电信号传输至运放芯片13中，运放芯片13将电信号解码后通过输出口2将音频信号输出，因无刷直流电机7的转速为3000转每分钟且旋转柱1102周侧面的反射镜镜片为24个，所以发射孔5每秒可以发射1200束激光进行测量，而人说话的正常声音为200-700赫兹，所以该光电传感器可以在真空阻隔的情况下有效的录制人的说话声音。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种光电传感器，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)内部固定连接有内部框架(6)；

所述内部框架(6)一表面固定连接有无刷直流电机(7)，所述无刷直流电机(7)输出轴一端固定连接有光反射装置(11)，所述内部框架(6)一侧面固定连接有电池仓(8)，所述内部框架(6)一表面卡接有激光发射模组(9)，所述内部框架(6)一表面固定连接有红外接收管(10)；

所述内部框架(6)一表面固定连接有A/D转换芯片(12)，所述A/D转换芯片(12)一端固定连接有运放芯片(13)，所述运放芯片(13)一表面与内部框架(6)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种光电传感器，其特征在于，所述外壳(1)一表面转动连接有电池护盖(3)，所述外壳(1)一侧面开设有输出口(2)，所述外壳(1)一表面分别开设有接收孔(4)和发射孔(5)。

3.根据权利要求2所述的一种光电传感器，其特征在于，所述接收孔(4)和发射孔(5)内表面均固定连接有玻璃罩，所述接收孔(4)的外形为腰形结构，所述发射孔(5)的外形为矩形结构。

4.根据权利要求1所述的一种光电传感器，其特征在于，所述内部框架(6)一表面开设有C形槽(601)，所述C形槽(601)内表面与激光发射模组(9)滑动连接，所述内部框架(6)一侧面固定连接有固定件(602)，所述固定件(602)一表面与激光发射模组(9)固定连接，所述内部框架(6)一表面开设有若干U形槽(603)，所述内部框架(6)相对一表面均开设有若干固定螺孔(604)。

5.根据权利要求1所述的一种光电传感器，其特征在于，所述光反射装置(11)包括传动轴(1101)，所述传动轴(1101)一端与无刷直流电机(7)输出轴固定连接，所述光反射装置(11)周侧面固定连接有旋转柱(1102)，所述旋转柱(1102)周侧面固定连接有若干发射镜片(1103)，所述传动轴(1101)另一端固定连接有限位块(1104)。

6.根据权利要求1所述的一种光电传感器，其特征在于，所述A/D转换芯片(12)一端通过排线分别与激光发射模组(9)和红外接收管(10)一端电性连接，所述电池仓(8)内部放置若干并联锂电池。

7.根据权利要求1所述的一种光电传感器，其特征在于，所述内部框架(6)的正视截面为E字形结构，框架厚度均为4mm，材质为铝型材。

8.根据权利要求1所述的一种光电传感器，其特征在于，所述A/D转换芯片(12)一侧面固定连接有稳压模块。