CN2157492Y

CN2157492Y - 一种组合式光电检测器

Info

Publication number: CN2157492Y
Application number: CN 93241039
Authority: CN
Inventors: 王志明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-10-07
Filing date: 1993-10-07
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 2003-10-07

Abstract

一种可任意安排、组合检测点位置及数量的光电检测器，它由U形槽壳体，槽内侧面布置呈蜂窝状检测点或固定形检测点及发射电路和接收电路组成。本实用新型结构简单，电路性能可靠，检测速度快，准确率高，是自动控制的理想设备。

Description

本实用新型涉及一种检测装置，尤其是对垂直及水平运行机械提供一种识别与定位的组合式光电检测器。

目前，现有的光电检测器，一般采用电磁原理，利用磁性对千簧管的吸合作用，从而提供一种检测信号，这种结构反应速度较慢，千簧管的接点寿命短，故障率较高。

本实用新型的目的是针对上述缺陷，设计一种结构简单、电路检测快速准确的组合式光电检测器。

本实用新型的目的是这样实现的：其光电检测器的外形采用U形槽壳体，槽内侧面布置呈蜂窝状检测孔或固定形检测孔，壳体正面装有工作指示灯，检测器也可以是分体式，电路由发射电路和接收电路组成。

发射电路采用时基集成电路IC₁与电阻R₁、R₂、电容C₁、C₂组成矩形波振荡器，集成电路IC₁输出端3驱动大功率高速开关管BG₁，带动红外发射管D₁～D₄。

接收电路采用时基集成电路IC₂，红外线接收管D₆及电阻R₈，电容C₃组成施密特触发器，驱动电阻R₉、R₁₀，电容C₄和发光管LED组成的指示电路及晶体管BG₂、二极管D₅和继电器J组成的执行电路。

由于采用上述技术方案，本实用新型结构简单，电路检测速度快，准确率高，是自动控制各种信息的理想设备。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是检测器的蜂窝孔外形结构图

图2是检测器的固定检测孔外形结构图

图3是检测器分体式结构图

图4是检测器的发射电路原理图

图5是检测器的接收电路原理图

在图中1壳体；2蜂窝孔；3指示灯孔；4安装孔；5固定形孔。

在图1中，检测器壳体1是U形槽体，槽内侧面布置呈蜂窝孔2的形状，壳体1两边有安装孔4，壳体1正面装有工作指示灯孔3。根据使用要求，U形槽的各部分尺寸及安装位置可以变化，但不必更改内部电路，随意性强。发射点与接收点分别分布在U型槽内两侧，两侧的安装面设计为蜂窝结构，以方便用户根据需要调整发射、接收点的位置（如图1）。如果安装位置已确定，在制作时，可采用固定形孔5的安装方式，而不必采用蜂窝结构（如图2）。如果发射、接收点距离过长时，也可放弃U型槽结构，采用分体式结构（如图3）。三种外形结构形式可任选。

本实用新型电路部分是由模拟电路和数字电路混合构成的高精度时基电路为主组成（如图4、图5）。下面结合电路作一介绍。

1.发射：采用时基电路（IC₁）与4个外围元件组成频率约为40KHz，占空比约为1：3的矩形波振荡器，驱动大功率高速开关管BG₁，带若干红外线发射管D工作。具体电路见图4。其中555时基电路的6脚为阈值端，2脚为触发端，它们是电路内部两个比较器的输入端。3脚是输出端，有低电平和高电平两种状态，由输入端所加电平决定。7脚是放电端，是电路内部放电管的输出，有开路和接地两种状态，也由输入端状态决定。4脚是复位端，在此与8脚（电源）一起接到电源正极。5脚是控制电压端，这里接有抗干扰电容C₂，1脚为接地端。

发射部分的工作原理简介：在电源刚接通时，电容C₁上电压为零，555时基电路3脚输出为高电平，7脚为开路状态，电源经电阻R₁、R₂向C₁充电。当C₁上电压上升到高于2／3电源电压V_DD时，即555时基电路输入电压（2、6脚）高于2／3V_DD，3脚输出低电平，7脚为接地状态，C₁经电阻R₂、7脚对地放电。当C₁上电压降到低于1／3V_DD时，3脚输出又为高电平，电源又向C₁充电，如此不断重复，产生振荡，输出一串连续的矩形脉冲。因电路中C₁充电和放电的路径不同，时间常数不一样，所以振荡器输出的不是方波。这个电路的振荡频率f＝1.443／（R₁＋2R₂）C₁，充电时间常数t₁＝0.693（R₁＋R₂）C₁放电时t₂＝0.693R₂C₁，通过选择R₁、R₂和C₁的数值就得到了频率约40KHz，占空比约1：3的矩形脉冲。这一脉冲经电阻R₃（起限流和隔离作用）加到高速开关管MJ2955的基极，经放大从该管发射极输出驱动红外线发射二极管。R₄～R₇用来防止发射二极管过载。

发射部分具有电路简单、振荡频率稳定、负载能力大、工作可靠的特点。

2.接收：同样采用555集成时基电路IC₂，用它与红外线接收管D₆及2个外围元件组成施密特触发器来驱动指示电路及执行电路。具体电路见图5（只画出一路，其余相同）。图中555时基电路除7脚空着不用外，其余各脚的功能与发射部分中相同。

这部分的工作原理简介：电源接通后，发射部分发出的红外线照射到红外接收二极管D上，D的阻值变得很小，使555时基电路输入端（2、6脚）电压上升，当这一电压高于2／3电源电压V_DD时，555时基电路3脚输出低电平，此时检测指示LED不亮，晶体管8050截止，继电器不动作。当有工件通过检测器，遮住红外线，这时红外线接收管D的阻值变得很大，555电路输入电压下降，当2、6脚电压降到1／3电源电压V_DD以下时，3脚输出高电平，检测指示LED亮（R₉为限流、隔离电阻）。同时，这一高电平通过电阻R₁₀（限流和隔离）加到晶体管8050基极，8050导通，继电器动作，常开触点吸合。

接收部分具有电路十分简单、无须可调元件、故障率低的特点。利用施密特触发器的回滞特性也增强电路的抗干扰性。电路中的C₄是加速电容，使8050反应灵敏，驱动指示电路及执行电路更为安全、可靠。

上述收、发电路、连同电源、指示、执行电路全部安装在同一块印制电路板上。

本设计电路上采用了多路组合方式，各检测点之间互不干扰。因此，检测点的数量可根据需要随意确定。

本检测器可与各种控制、计算、计数设备连接并为其提供安全、可靠的检测信号。

将本检测器与被检测物进行适当的编码组合后，不仅能完成相对认址的任务，也能达到绝对认址的目的。

为提高可靠性和使用寿命，本检测器所用的元器件均为进口NS、SGS、OMRON等公司产品，并经老化筛选后选用。

综上所述，本设计是将电信号转化光信号发射出去，在其对应点设置相应的接收、放大、执行、显示装置，当检测点之间有物体遮挡时，接收部分可迅速做出反应，从而提供了一种可靠的检测信号，满足自动控制中各种信息的采集目的。

Claims

1、一种组合式光电检测器，由壳体(1)和电路组成，其特征是：检测器外形采用U形槽壳体(1)，槽内侧面布置呈蜂窝检测孔(2)或固定形检测孔(5)，壳体(1)正面装有工作指示灯孔(4)，检测器也可以是分体式结构，电路由发射电路和接收电路组成。

2、根据权利要求1所述的检测器，其特征是：发射电路采用时基集成电路IC₁与电阻R₁、R₂、电容C₁、C₂组成矩形波振荡器，集成电路IC₁输出端3驱动大功率高速开关管BG₁带动红外发射管。

3、根据权利要求1所述的检测器，其特征是：接收电路采用时基集成电路IC₂，红外线接收管D₆及电阻R₈、电容C₃组成施密特触发器，驱动电阻R₉、R₁₀、电容C₄和发光管LED组成的指示电路及晶体管BG₂、二极管D₅和继电器J组成的执行电路。