CN204479770U - 光电传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光电传感器。本实用新型包括第一红外线发射二级管D1，第二红外线发射二级管D2,第三红外线发射二级管D3，第四红外线发射二级管D4，第一红外线接收二级管D5，第二红外线接收二级管D6，第三红外线接收二级管D7，第四红外线接收二级管D8，限流电阻R1、R2、R3、R4，上拉电阻R5、R6、R7、R8，插座P1，逻辑芯片U1。本实用新型提供了一种可靠性高的光电传感器，不但能够检测体积较小、形状多变甚至与传感器相对位置不固定的目标物体，而且检测盲区小。

Description

光电传感器

技术领域

本实用新型属于传感器领域，具体涉及一种光电传感器。

背景技术

当前已知的光电传感器，在没有物理接触的情况下，其利用受光元件接收从投光元件投射的光，根据从该受光元件输出的受光信号来检测目标是否存在于投光元件与受光元件之间。被检测目标多为体积较大或形状不变或与传感器的相对位置保持不变的物体，而且检测效果好。然而，这类光电传感器不适用于体积较小、形状多变甚至与传感器相对位置不固定的物体，比如飞行中的昆虫。

发明内容

本实用新型的目在于，提供一种能够检测体积较小、形状多变甚至与传感器相对位置不固定的目标物体的光电传感器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型包括第一红外线发射二级管D1，第二红外线发射二级管D2,第三红外线发射二级管D3，第四红外线发射二级管D4，第一红外线接收二级管D5，第二红外线接收二级管D6，第三红外线接收二级管D7，第四红外线接收二级管D8，限流电阻R1、R2、R3、R4，上拉电阻R5、R6、R7、R8，插座P1，逻辑芯片U1。其中：

第一红外线发射二级管D1阳极与限流电阻R1的一端连接，限流电阻R1的另一端接+5.0V电源，第一红外线发射二级管D1阴极接地；第二红外线发射二级管D2阳极与限流电阻R2的一端连接，限流电阻R2的另一端接+5.0V电源，第二红外线发射二级管D2阴极接地；第三红外线发射二级管D3阳极与限流电阻R3的一端连接，限流电阻R3的另一端接+5.0V电源，第三红外线发射二级管D3阴极接地；第四红外线发射二级管D4阳极与限流电阻R4的一端连接，限流电阻R4的另一端接+5.0V电源，第四红外线发射二级管D4阴极接地；第一红外线接收二级管D5阴极分别与上拉电阻R5的一端和逻辑芯片U1的4号管脚连接，上拉电阻R5的另一端接+5.0V电源，第一红外线接收二级管D5阳极接地；第二红外线接收二级管D6阴极分别与上拉电阻R6的一端和逻辑芯片U1的5号管脚连接，上拉电阻R6的另一端接+5.0V电源，第二红外线接收二级管D6阳极接地；第三红外线接收二级管D7阴极分别与上拉电阻R7的一端和逻辑芯片U1的2号管脚连接，上拉电阻R7的另一端接+5.0V电源，第三红外线接收二级管D7阳极接地；第四红外线接收二级管D8阴极分别与上拉电阻R8的一端和逻辑芯片U1的1号管脚连接，上拉电阻R8的另一端接+5.0V电源，第四红外线接收二级管D8阳极接地；逻辑芯片U1的7号管脚接地；逻辑芯片U1的14号管脚接+5.0V电源；逻辑芯片U1的3号管脚与10号管脚连接；逻辑芯片U1的6号管脚与9号管脚连接；逻辑芯片U1的8号管脚接插座P1的1号管脚；插座P1的2号管脚接+5.0V电源，3号管脚接地。所述逻辑芯片U1型号是MC74VHCT32ADT。

上述电路中红外线发射二级管与红外线接收二级管的位置分布如下：

第一红外线发射二级管D1、第二红外线接收二级管D6、第三红外线发射二级管D3和第四红外线接收二级管D8成一直线分布在传感器的一边，相邻两个之间距离均为H，传感器两边相距L；第一红外线接收二级管D5、第二红外线发射二级管D2、第三红外线接收二级管D7和第四红外线发射二级管D4成一直线分布在传感器的另一边，相邻两个之间距离也均为H；第一红外线发射二级管D1与第一红外线接收二级管D5对准；第二红外线发射二级管D2与第二红外线接收二级管D6对准；第三红外线发射二级管D3与第三红外线接收二级管D7对准；第四红外线发射二级管D4与第四红外线接收二级管D8对准；红外线发射二极管发射角为α；红外线发射二极管光线所到最远处距光线中心轴的距离为H`。

本实用新型所具有的有益效果：本实用新型提供了一种可靠性高的光电传感器，不但能够检测体积较小、形状多变甚至与传感器相对位置不固定的目标物体，而且检测盲区小。

附图说明

图1是本实用新型电路结构示意图；

图2是本实用新型光电二极管位置分布示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括第一红外线发射二级管D1，第二红外线发射二级管D2，第三红外线发射二级管D3，第四红外线发射二级管D4，第一红外线接收二级管D5，第二红外线接收二级管D6，第三红外线接收二级管D7，第四红外线接收二级管D8，限流电阻R1、R2、R3、R4，上拉电阻R5、R6、R7、R8，插座P1，逻辑芯片U1。所述第一、第二、第三、第四红外线发射二极管直径为3mm，所述第一、第二、第三、第四红外线接收二极管直径为3mm，所述限流电阻R1、R2、R3、R4阻值为240欧姆，所述上拉电阻R5、R6、R7、R8阻值为1K欧姆，所述插座P1为卧式3脚插座，所述逻辑芯片U1为四组2输入端或门逻辑芯片。其中：

第一红外线发射二级管D1阳极与限流电阻R1的一端连接，限流电阻R1的另一端接+5.0V电源，第一红外线发射二级管D1阴极接地，串联限流电阻R1的第一红外线发射二级管D1，接通电源会产生红外线，限流电阻R1通过分压的方式保护第一红外线发射二级管D1，以防流过第一红外线发射二级管D1的电流太大而损坏；第二红外线发射二级管D2阳极与限流电阻R2的一端连接，限流电阻R2的另一端接+5.0V电源，第二红外线发射二级管D2阴极接地，串联限流电阻R2的第二红外线发射二级管D2，接通电源会产生红外线，限流电阻R2通过分压的方式保护第二红外线发射二级管D2，以防流过第二红外线发射二级管D2的电流太大而损坏；第三红外线发射二级管D3阳极与限流电阻R3的一端连接，限流电阻R3的另一端接+5.0V电源，第三红外线发射二级管D3阴极接地，串联限流电阻R3的第三红外线发射二级管D3，接通电源会产生红外线，限流电阻R3通过分压的方式保护第三红外线发射二级管D3，以防流过第三红外线发射二级管D3的电流太大而损坏；第四红外线发射二级管D4阳极与限流电阻R4的一端连接，限流电阻R4的另一端接+5.0V电源，第四红外线发射二级管D4阴极接地，串联限流电阻R4的第四红外线发射二级管D4，接通电源会产生红外线，限流电阻R4通过分压的方式保护第四红外线发射二级管D4，以防流过第四红外线发射二级管D4的电流太大而损坏。

第一红外线接收二级管D5阴极分别与上拉电阻R5的一端和逻辑芯片U1的4号管脚连接，上拉电阻R5的另一端接+5.0V电源，第一红外线接收二级管D5阳极接地，串联上拉电阻R5的第一红外线接收二级管D5，接通电源会产生红外线，上拉电阻R5将不确定的信号嵌位在高电平，以防逻辑芯片U1的8号输出管脚逻辑信号错乱，同时上拉电阻R5还通过分压的方式保护第一红外线接收二级管D5，以防流过第一红外线接收二级管D5的电流太大而损坏；第二红外线接收二级管D6阴极分别与上拉电阻R6的一端和逻辑芯片U1的5号管脚连接，上拉电阻R6的另一端接+5.0V电源，第二红外线接收二级管D6阳极接地，串联上拉电阻R6的第二红外线接收二级管D6，接通电源会产生红外线，上拉电阻R6将不确定的信号嵌位在高电平，以防逻辑芯片U1的8号输出管脚逻辑信号错乱，同时上拉电阻R6还通过分压的方式保护第二红外线接收二级管D6，以防流过第二红外线接收二级管D6的电流太大而损坏；第三红外线接收二级管D7阴极分别与上拉电阻R7的一端和逻辑芯片U1的2号管脚连接，上拉电阻R7的另一端接+5.0V电源，第三红外线接收二级管D7阳极接地，串联上拉电阻R7的第三红外线接收二级管D7，接通电源会产生红外线，上拉电阻R7将不确定的信号嵌位在高电平，以防逻辑芯片U1的8号输出管脚逻辑信号错乱，同时上拉电阻R7还通过分压的方式保护第三红外线接收二级管D7，以防流过第三红外线接收二级管D7的电流太大而损坏；第四红外线接收二级管D8阴极分别与上拉电阻R8的一端和逻辑芯片U1的1号管脚连接，上拉电阻R8的另一端接+5.0V电源，第四红外线接收二级管D8阳极接地，串联上拉电阻R8的第四红外线接收二级管D8，接通电源会产生红外线，上拉电阻R8将不确定的信号嵌位在高电平，以防逻辑芯片U1的8号输出管脚逻辑信号错乱，同时上拉电阻R8还通过分压的方式保护第四红外线接收二级管D8，以防流过第四红外线接收二级管D8的电流太大而损坏。

逻辑芯片U1的7号管脚接地；逻辑芯片U1的14号管脚接+5.0V电源，为逻辑芯片U1供电；逻辑芯片U1的3号管脚与10号管脚连接，逻辑芯片U1的3号管脚输出信号是由逻辑芯片U1的1号管脚输入信号与逻辑芯片U1的2号管脚输入信号逻辑或产生；逻辑芯片U1的6号管脚与9号管脚连接，逻辑芯片U1的6号管脚输出信号是由逻辑芯片U1的4号管脚输入信号与逻辑芯片U1的5号管脚输入信号逻辑或产生；逻辑芯片U1的8号管脚接插座P1的1号管脚，逻辑芯片U1的8号管脚输出信号是由逻辑芯片U1的9号管脚输入信号与逻辑芯片U1的10号管脚输入信号逻辑或产生，本实用新型充分利用四组2输入端或门逻辑芯片实现了4路信号的逻辑或；插座P1的2号管脚接+5.0V电源，3号管脚接地，插座P1是本实用新型光电二极管的供电输入以及信号输出端。所述红外线波长在760nm～1000nm之间，所述逻辑芯片U1型号是MC74VHCT32ADT。

如图2所示，上述电路中红外线发射二级管与红外线接收二级管的位置分布如下：

第一红外线发射二级管D1、第二红外线接收二级管D6、第三红外线发射二级管D3和第四红外线接收二级管D8交错分布在传感器的一边，相邻两个之间距离均为H；第一红外线接收二级管D5、第二红外线发射二级管D2、第三红外线接收二级管D7和第四红外线发射二级管D4交错分布在传感器的另一边，相邻两个之间距离也均为H，传感器两边相距L，相比第一红外线发射二级管D1、第二红外线发射二级管D2、第三红外线发射二级管D3和第四红外线发射二级管D4与第一红外线接收二级管D5、第二红外线接收二级管D6、第三红外线接收二级管D7和第四红外线接收二级管D8分别分布在传感器的各一边，所述红外线发射二极管与所述红外线接收二极管交错分布有益效果很明显，不但大大减小了四对红外线信号的相互干扰，而且还较大程度的缩小了检测盲区；第一红外线发射二级管D1与第一红外线接收二级管D5对准；第二红外线发射二级管D2与第二红外线接收二级管D6对准；第三红外线发射二级管D3与第三红外线接收二级管D7对准；第四红外线发射二级管D4与第四红外线接收二级管D8对准，四对红外传感器分别对准进一步保证了上述有益效果；红外线发射二极管发射角均为α；红外线发射二极管光线所到最远处距光线中心轴的距离为H`；A是被检测目标物体；所述图2中虚线均用来虚拟红外线传感器发射的光线。由平面几何知识可得，tan(α/2)=H`/L，故红外线发射二极管发射角α=2*arctan(H`/L)。所述H`的两个极端值为H与2H，理论上来说，H`小于H时，所述四对红外线传感器组成的光线检测网不能够使盲区最小化，H`大于2H时，所述四个红外线发射二极管的光线相互之间会产生干扰，H`取H与2H之间的值，不但检测盲区最小化，而且所述四个红外线发射二极管的光线相互之间无干扰，那么所述红外线发射二极管发射角α取值范围是2*arctan(H/L) <α<2*arctan(2H/L)。

Claims (1)

1.光电传感器，包括第一红外线发射二级管D1，第二红外线发射二级管D2,第三红外线发射二级管D3，第四红外线发射二级管D4，第一红外线接收二级管D5，第二红外线接收二级管D6，第三红外线接收二级管D7，第四红外线接收二级管D8，限流电阻R1、R2、R3、R4，上拉电阻R5、R6、R7、R8，插座P1，逻辑芯片U1；其中：

第一红外线发射二级管D1阳极与限流电阻R1的一端连接，限流电阻R1的另一端接+5.0V电源，第一红外线发射二级管D1阴极接地；第二红外线发射二级管D2阳极与限流电阻R2的一端连接，限流电阻R2的另一端接+5.0V电源，第二红外线发射二级管D2阴极接地；第三红外线发射二级管D3阳极与限流电阻R3的一端连接，限流电阻R3的另一端接+5.0V电源，第三红外线发射二级管D3阴极接地；第四红外线发射二级管D4阳极与限流电阻R4的一端连接，限流电阻R4的另一端接+5.0V电源，第四红外线发射二级管D4阴极接地；第一红外线接收二级管D5阴极分别与上拉电阻R5的一端和逻辑芯片U1的4号管脚连接，上拉电阻R5的另一端接+5.0V电源，第一红外线接收二级管D5阳极接地；第二红外线接收二级管D6阴极分别与上拉电阻R6的一端和逻辑芯片U1的5号管脚连接，上拉电阻R6的另一端接+5.0V电源，第二红外线接收二级管D6阳极接地；第三红外线接收二级管D7阴极分别与上拉电阻R7的一端和逻辑芯片U1的2号管脚连接，上拉电阻R7的另一端接+5.0V电源，第三红外线接收二级管D7阳极接地；第四红外线接收二级管D8阴极分别与上拉电阻R8的一端和逻辑芯片U1的1号管脚连接，上拉电阻R8的另一端接+5.0V电源，第四红外线接收二级管D8阳极接地；逻辑芯片U1的7号管脚接地；逻辑芯片U1的14号管脚接+5.0V电源；逻辑芯片U1的3号管脚与10号管脚连接；逻辑芯片U1的6号管脚与9号管脚连接；逻辑芯片U1的8号管脚接插座P1的1号管脚；插座P1的2号管脚接+5.0V电源，3号管脚接地，所述逻辑芯片U1型号是MC74VHCT32ADT；

其中红外线发射二级管与红外线接收二级管的位置分布如下：

第一红外线发射二级管D1、第二红外线接收二级管D6、第三红外线发射二级管D3和第四红外线接收二级管D8成一直线分布在传感器的一边，相邻两个之间距离均为H，传感器两边相距L；第一红外线接收二级管D5、第二红外线发射二级管D2、第三红外线接收二级管D7和第四红外线发射二级管D4成一直线分布在传感器的另一边，相邻两个之间距离也均为H；第一红外线发射二级管D1与第一红外线接收二级管D5对准；第二红外线发射二级管D2与第二红外线接收二级管D6对准；第三红外线发射二级管D3与第三红外线接收二级管D7对准；第四红外线发射二级管D4与第四红外线接收二级管D8对准；红外线发射二极管发射角为α；红外线发射二极管光线所到最远处距光线中心轴的距离为H`。