CN207936979U - 一种高可靠性光电传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高可靠性光电传感器包括发射器和接收器，发射器包括光信号发射模块和光信号智能编码电路，光信号发射模块包括驱动电路、发光元件，光信号智能编码电路包括二进制编码寄存器、移位输出模块，接收器包括感光元件、信号放大电路、光信号智能识别电路，光信号智能识别电路包括位移输入模块和接收编码寄存器。光电传感器的发射器发射的光信号为二进制编码光信号，接收器只有接收并识别这种光信号才会输出控制信号。由于采用编码的光信号只有发射器才会发射出来，不会存在于环境光中，这样就大大提高了传感器抗干扰的能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种高可靠性光电传感器，尤其涉及一种抗干扰能力强的高可靠性光电传感器。
背景技术
光电传感器采用光电元件作为检测元件，将被测量的物理量转换成光信号，再借助光电元件将光信号转换成电信号。具有精度高、反应快、非接触等优点，因此，在现代工业生产中获得广泛应用。光电传感器一般情况下由发射器和接收器两部分组成，按结构和工作方式可以分成：槽形、对射型、放射板型和扩散反射型。随着光电传感器在现代生产和生活中的应用变得越来越广泛，传统的光电传感器也暴漏出来一些弱点，如容易被环境光干扰产生误动作，尤其在一些安全应用类领域可靠性就显得更为重要，市场上迫切需要一种可靠性更高的光电传感器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高可靠性光电传感器，具有抗干扰能力强的特点。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种高可靠性光电传感器，所述高可靠性光电传感器包括稳压电路，其创新点在于：所述高可靠性光电传感器包括发射器和接收器，所述发射器包括光信号发射模块和光信号智能编码电路，所述光信号发射模块包括与所述稳压电路相连的驱动电路、与所述驱动电路相连的发光元件，所述光信号智能编码电路包括嵌于第一FPGA模块的二进制编码寄存器、与所述二进制编码寄存器相连的移位输出模块，所述移位输出模块与所述驱动电路相连，光电传感器采用的二进制编码置于第一FPGA模块的二进制编码寄存器中，移位输出模块将二进制编码转换为电平信号按顺序输出，发光元件发出采用二进制编码编译的脉冲光信号；所述接收器包括用于接收光信号的感光元件、与所述感光元件相连的信号放大电路、与所述信号放大电路相连且嵌在第二FPGA模块中的光信号智能识别电路，所述光信号智能识别电路包括与所述信号放大电路相连的位移输入模块和与所述位移输入模块相连的接收编码寄存器，所述接收编码寄存器与控制输出模块相连，所述信号放大电路将光信号转换为二进制编码电平信号。
优选的，所述二进制编码寄存器和所述接收编码寄存器之间设置有识别判断模块，若接收编码寄存器中的二进制编码电平信号与二进制编码寄存器中的二进制编码电平信号相同，则所述控制输出模块输出控制信号。
优选的，所述位移输出模块与所述位移输入模块之间设置有用于协调发射器和接收器的同步电路模块。
优选的，所述发光元件为高频发光元件。
优选的，所述高可靠性光电传感器用于槽形光电传感器、对射式光电传感器、反射板式和反射式光电传感器中的一种。
优选的，所述发射器和所述接收器在一起时，发射器和接收器分别所属的第一FPGA模块和第二FPGA模块布置在同一片FPGA上。
本发明的优点在于：光电传感器主要包含发射器和接收器两个部分，发射器发射光信号，接收器接收到光信号后输出控制信号。与传统光电传感器相比，所述光电传感器的发射器发射的光信号为二进制编码光信号，接收器只有接收并识别这种光信号才会输出控制信号。由于采用编码的光信号只有发射器才会发射出来，不会存在于环境光中，这样就大大提高了传感器抗干扰的能力。同样如果给每个传感器分配一个独特的光信号编码，传感器的接收器只有在收到对应的发射器的光信号才会输出控制信号，这样就实现了传感器接收器和发射器之间的一一对应，避免同类传感器之间的相互干扰。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明一种高可靠性光电传感器的结构框图。图中：1-稳压电路、2-控制输出模块、3-驱动电路、4-发光元件、5-第一FPGA模块、6-二进制编码寄存器、7-移位输出模块、8-感光元件、9-信号放大电路、10-第二FPGA模块、11-位移输入模块、12-接收编码寄存器、13-识别判断模块、14-同步电路模块。
具体实施方式
本发明的高可靠性光电传感器包括稳压电路、发射器和接收器，发射器包括光信号发射模块和光信号智能编码电路，光信号发射模块包括与稳压电路1相连的驱动电路3、与驱动电路3相连的发光元件4，光信号智能编码电路包括嵌于第一FPGA模块5的二进制编码寄存器6、与二进制编码寄存器6相连的移位输出模块，移位输出模块与驱动电路3相连，光电传感器采用的二进制编码置于第一FPGA模块5的二进制编码寄存器6中，移位输出模块将二进制编码转换为电平信号按顺序输出，发光元件4发出采用二进制编码编译的脉冲光信号。接收器包括用于接收光信号的感光元件、与感光元件相连的信号放大电路9、与信号放大电路9相连且嵌在第二FPGA模块10中的光信号智能识别电路，光信号智能识别电路包括与信号放大电路9相连的位移输入模块11和与位移输入模块11相连的接收编码寄存器12，接收编码寄存器12与控制输出模块2相连，信号放大电路9将光信号转换为二进制编码电平信号。光电传感器主要包含发射器和接收器两个部分，发射器发射光信号，接收器接收到光信号后输出控制信号。与传统光电传感器相比，光电传感器的发射器发射的光信号为二进制编码光信号，接收器只有接收并识别这种光信号才会输出控制信号。由于采用编码的光信号只有发射器才会发射出来，不会存在于环境光中，这样就大大提高了传感器抗干扰的能力。同样如果给每个传感器分配一个独特的光信号编码，传感器的接收器只有在收到对应的发射器的光信号才会输出控制信号，这样就实现了传感器接收器和发射器之间的一一对应，避免同类传感器之间的相互干扰。
上述的二进制编码寄存器6和接收编码寄存器12之间设置有识别判断模块13，若接收编码寄存器12中的二进制编码电平信号与二进制编码寄存器6中的二进制编码电平信号相同，则控制输出模块2输出控制信号。位移输出模块与位移输入模块11之间设置有用于协调发射器和接收器的同步电路模块14。上述发光元件4为高频发光元件4，上述的高可靠性光电传感器用于槽形光电传感器、对射式光电传感器、反射板式和反射式光电传感器中的一种。
上述的发射器和接收器在一起时，发射器和接收器分别所属的第一FPGA模块5和第二FPGA模块10布置在同一片FPGA上。当发射器和接收器在一起时，发射器和接收器可以采用同一片FPGA进行信号编码和信号识别工作，既节约成本，又可以增加同步信号，进一步提高传感器的抗干扰性能。
发射器中采用第一FPGA模块5输出二进制码电信号，然后采用高频发光元件4将二进制编码电信号转换为光信号，接收器中同样选用高频感光元件将二进制编码光信号转换为电信号，然后经高频高精度放大器放大后输出给第二FPGA模块10，第二FPGA模块10接收电信号并识别二进制编码，经逻辑运算后输出控制信号。将光电传感器采用的二进制编码置于第一FPGA模块5的二进制编码寄存器6中，采用移位输出的方式将二进制编码转换为电平信号按顺序输出，二进制电平信号通过驱动电路3驱动发光元件4，发光元件4发出采用二进制编码编译的脉冲光信号。接收器接收到这种带有特殊编码光信号后，输出含有编码的电信号，经过精密放大电路放大后，信号转换为二进制编码电平信号，第二FPGA模块10在同步电路的触发下开始移位输入二进制编码电平信号，并存储于接收编码寄存器12，最后FPGA比较接收寄存器和二进制编码寄存器6中的二进制编码是否相同，若相同便通过输出控制电路输出控制信号。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种高可靠性光电传感器，所述高可靠性光电传感器包括稳压电路，其特征在于：所述高可靠性光电传感器包括发射器和接收器，所述发射器包括光信号发射模块和光信号智能编码电路，所述光信号发射模块包括与所述稳压电路相连的驱动电路、与所述驱动电路相连的发光元件，所述光信号智能编码电路包括嵌于第一FPGA模块的二进制编码寄存器、与所述二进制编码寄存器相连的移位输出模块，所述移位输出模块与所述驱动电路相连，光电传感器采用的二进制编码置于第一FPGA模块的二进制编码寄存器中，移位输出模块将二进制编码转换为电平信号按顺序输出，发光元件发出采用二进制编码编译的脉冲光信号；所述接收器包括用于接收光信号的感光元件、与所述感光元件相连的信号放大电路、与所述信号放大电路相连且嵌在第二FPGA模块中的光信号智能识别电路，所述光信号智能识别电路包括与所述信号放大电路相连的位移输入模块和与所述位移输入模块相连的接收编码寄存器，所述接收编码寄存器与控制输出模块相连，所述信号放大电路将光信号转换为二进制编码电平信号。
2.如权利要求1所述的一种高可靠性光电传感器，其特征在于：所述二进制编码寄存器和所述接收编码寄存器之间设置有识别判断模块，若接收编码寄存器中的二进制编码电平信号与二进制编码寄存器中的二进制编码电平信号相同，则所述控制输出模块输出控制信号。
3.如权利要求1所述的一种高可靠性光电传感器，其特征在于：所述位移输出模块与所述位移输入模块之间设置有用于协调发射器和接收器的同步电路模块。
4.如权利要求1所述的一种高可靠性光电传感器，其特征在于：所述发光元件为高频发光元件。
5.如权利要求1所述的一种高可靠性光电传感器，其特征在于：所述高可靠性光电传感器用于槽形光电传感器、对射式光电传感器、反射板式和反射式光电传感器中的一种。
6.如权利要求1所述的一种高可靠性光电传感器，其特征在于：所述发射器和所述接收器在一起时，发射器和接收器分别所属的第一FPGA模块和第二FPGA模块布置在同一片FPGA上。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201721738995.7U CN207936979U (zh) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | 一种高可靠性光电传感器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201721738995.7U CN207936979U (zh) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | 一种高可靠性光电传感器 |
Publications (1)
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| CN207936979U true CN207936979U (zh) | 2018-10-02 |
Family
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107941251A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-04-20 | 科瑞工业自动化系统（苏州）有限公司 | 一种高可靠性光电传感器 |
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2017
- 2017-12-14 CN CN201721738995.7U patent/CN207936979U/zh active Active
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