CN220475763U - 一种光脉冲转换器、光信号处理模块及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种光脉冲转换器、光信号处理模块及电子设备，涉及光信号处理技术领域。该光脉冲转换器包括感光器件、采样电阻、比较器、分压单元以及发光器件，感光器件的阴极连接预设参考电源端，感光器件的阳极通过采样电阻接地，感光器件的阳极还连接比较器的负输入端，感光器件的感光部朝向待检测发光器件；预设参考电源端通过分压单元接地，分压单元的分压点连接比较器的正输入端，比较器的输出端连接发光器件的阴极，发光器件的阳极连接预设参考电源端。本申请的光脉冲转换器，可通过感光器件获取待检测发光器件发出的光，并通过发光器件发出比待检测发光器件稳定的光，光采集器采集发光器件发出的光，可避免因光不稳定而导致的漏采问题。

Description

一种光脉冲转换器、光信号处理模块及电子设备

技术领域

本申请涉及光信号处理技术领域，具体而言，涉及一种光脉冲转换器、光信号处理模块及电子设备。

背景技术

通常，智能电表或智能水表等能源计量终端上设置有指示灯，当能源计量终端处于工作状态时，指示灯闪烁，单位时间内，闪烁次数与能源使用量成正比，因此，可以通过指示灯在单位时间的闪烁次数来计算能源计量终端所统计的能源使用量。

现有方法中，是将指示灯作为待检测发光器件，通过光采集器直接采集指示灯发出的光，再通过光电转换单元将光采集器采集到的光信号转换为电信号，用处理单元根据电信号来判断指示灯的亮灭，但当指示灯发出的光的光照强度不稳定时，光采集器采集不到指示灯发出的光，会导致对指示灯发出的光漏采的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种光脉冲转换器、光信号处理模块及电子设备，以便解决现有技术中指示灯发出的光不稳定的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种光脉冲转换器，包括：感光器件、采样电阻、比较器、分压单元以及发光器件；

所述感光器件的阴极连接预设参考电源端，所述感光器件的阳极通过所述采样电阻接地，所述感光器件的阳极还连接所述比较器的负输入端，所述感光器件的感光部朝向待检测发光器件；

所述预设参考电源端通过所述分压单元接地，所述分压单元的分压点连接所述比较器的正输入端，所述比较器的输出端连接所述发光器件的阴极，所述发光器件的阳极连接所述预设参考电源端。

在一实施例中，所述光脉冲转换器还包括：第一滤波单元、第二滤波单元，所述比较器的负输入端通过所述第一滤波单元接地；

所述比较器的正输入端通过所述第二滤波单元接地。

在一实施例中，所述光脉冲转换器还包括：反馈电阻，所述比较器的输出端还通过所述反馈电阻连接所述比较器的正输入端。

在一实施例中，所述分压单元包括：串联的第一电阻单元和第二电阻单元，所述分压单元的分压点为所述第一电阻单元和所述第二电阻单元的串联连接点。

在一实施例中，所述光脉冲转换器还包括：电源芯片，所述电源芯片的输入端连接预设电源，所述电源芯片的输出端为所述预设参考电源端。

在一实施例中，所述光脉冲转换器还包括：稳压电容、第一去耦电容、第二去耦电容，所述电源芯片的输入端通过所述稳压电容接地、所述电源芯片的输入端还通过所述第一去耦电容接地，所述电源芯片的输出端通过所述第二去耦电容接地。

在一实施例中，所述光脉冲转换器还包括：可调电阻，所述发光器件的阳极通过所述可调电阻连接所述预设参考电源端。

第二方面，本申请实施例还提供了一种光信号处理模块，包括：上述实施例所述的光脉冲转换器、光采集器、光电转换单元以及处理单元；其中，所述光脉冲转换器中感光器件的感光部朝向待检测发光器件，所述光脉冲转换器中发光器件的出光面朝向所述光采集器的入光面，所述光采集器的输出端连接所述光电转换单元的输入端，所述光电转换单元的输出端连接所述处理单元。

在一实施例中，所述光信号处理模块还包括：遮光罩，所述遮光罩用于罩设在所述光脉冲转换器、所述光采集器以及所述光电转换单元的外部。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：待检测发光器件，以及上述实施例所述的光信号处理模块；所述待检测发光器件的出光面朝向所述光信号处理模块。

本申请的有益效果是：本申请提供了一种光脉冲转换器、光信号处理模块及电子设备，该光脉冲转换器包括感光器件、采样电阻、比较器、分压单元以及发光器件，其中，感光器件的阴极连接预设参考电源端，感光器件的阳极通过采样电阻接地，感光器件的阳极还连接比较器的负输入端，感光器件的感光部朝向待检测发光器件；预设参考电源端通过分压单元接地，分压单元的分压点连接比较器的正输入端，比较器的输出端连接发光器件的阴极，发光器件的阳极连接预设参考电源端。

采用本申请的光脉冲转换器，可通过感光器件获取待检测发光器件发出的光，并将感光器件的阳极与比较器的负输入端连接，通过比较器输出端输出的信号来控制发光器件，使发光器件发出比待检测发光器件稳定的光，光采集器采集发光器件发出的光，即可避免现有技术中因待检测发光器件发出的光的光照强度不稳定而导致的漏采问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的光脉冲转换器的结构示意图之一；

图2为本申请一实施例提供的光脉冲转换器的结构示意图之二；

图3为本申请一实施例提供的光脉冲转换器的结构示意图之三；

图4为本申请一实施例提供的光信号处理模块的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。

附图标记说明：1、感光器件；2、采样电阻；3、比较器；4、分压单元；5、发光器件；6、第一滤波单元；7、第二滤波单元；8、光采集器；9、光电转换单元；10、处理单元。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

以下结合附图通过多个示例对本申请提供的光脉冲转换器进行具体的示例说明。

图1为本申请一实施例提供的光脉冲转换器的结构示意图之一，图2为本申请一实施例提供的光脉冲转换器的结构示意图之二。参照图1和图2，本申请提供的光脉冲转换器包括：感光器件1、采样电阻2、比较器3、分压单元4以及发光器件5。

其中，感光器件例如可以为图2所示的光敏二极管BL1，感光器件的感光部朝向待检测发光器件，指光敏二极管BL1的感光部朝向待检测发光器件，光敏二极管BL1可用于采集待检测发光器件发出的光。

具体地，感光器件BL1的阴极连接预设参考电源端，感光器件的阳极通过采样电阻R1、R9和R10接地，感光器件的阳极还连接比较器的负输入端，采样电阻用于当感光器件采集到待检测发光器件发出的光时，使感光器件的阳极电压与R1一端的电压值相等，可被比较器N2的负输入端IN-接收到。

预设参考电源端例如可以为能够输出5V直流电压的电源端，用于为光脉冲转换器供电，预设参考电源端通过分压单元接地，分压单元例如可以包括串联的第一电阻单元和第二电阻单元，分压单元的分压点为第一电阻单元和第二电阻单元的串联连接点。

例如，分压单元包括图2所示串联的多个电阻R2、R3、R4、R5、R7、R8，R2、R3、R4为第一电阻单元，R5、R7、R8为第二电阻单元，R8的一端接地，分压单元中的电阻R2、R3、R4、R5、R7、R8两端的电压值均不同，实现了对预设参考电源端提供的电压进行分压；分压单元的分压点连接比较器的正输入端IN+，可为比较器的正输入端提供参考电压，其中，分压单元的分压点可以为分压单元中的任意一点，可根据实际需求调整分压单元中各电阻的阻值、分压点的位置，实现对参考电压值的调整，在本实施例中，分压点为R4和R5的串联连接点；比较器的输出端OUT连接发光器件HL1的阴极，发光器件的阳极连接预设参考电源端。发光器件HL1例如可以为可发出红色光的发光二极管，比较器的+VS端连接预设参考电源端，-VS端接地。

参考电压可设置为当感光器件采集其所能采集到的最小光照强度的光时，感光器件的阳极电压，这样，只要待检测发光器件发出的光大于感光器件所能采集到的光的光照强度，比较器即可根据其负输入端接收到的信号，控制其输出端OUT连接的发光器件HL1发光。

综上，由于本实施例是通过比较器输出的信号来控制发光器件发光，比较器输出的信号是稳定的，则发光器件发出的光也是稳定的，相比于现有技术中光采集器直接采集待检测发光器件发出的光，本实施例中，光采集器采集光脉冲转换器中的发光器件HL1发出的光，因发光器件发出的光稳定，使得在待检测发光器件发出的光微弱时，光采集器也能准确地采集光脉冲，可避免因发出的光的光照强度不稳定而导致的漏采问题。

在实际操作中，待检测发光器件可以为任意发光器件，即，在用光采集器对任意发光器件发出的光进行采集时，均可用本申请的光脉冲采集器，对光进行稳定输出后，再通过光采集器对光进行采集。例如，待检测发光器件可以为能源计量设备上的指示灯。

继续参照图2，光脉冲转换器还可以包括第一滤波单元6和第二滤波单元7。其中，第一滤波单元可以为用于滤波的电容C7，第二滤波单元可以为用于滤波的电容C3，比较器N2的负输入端IN-通过第一滤波单元C7接地，比较器的正输入端IN+通过第二滤波单元C7接地，C3和C7可以起到滤波作用。

光脉冲转换器还可以包括图2所示的反馈电阻R11和R12，比较器的输出端OUT还通过反馈电阻连接比较器的正输入端IN+，反馈电阻R11和R12可使比较器输出端OUT的电压相位比其输入端迟滞。

在实际应用中，若某一瞬间，当比较器的正输入端接收的参考电压与其负输入端接收到的电压值相等时，因该瞬时状态不是负输入端接收到的最终状态，为避免光采集器误采而导致最终计算得到的闪烁次数错误，需避免发光器件HL1上发出的光改变，这时，采用反馈电阻即可避免误采。

在一实施例中，光脉冲转换器还可以包括图2中的可调电阻R6，发光器件HL1的阳极通过可调电阻连接预设参考电源端，通过调节可调电阻的阻值，可实现对HL1的发出的光的光照强度进行调节，例如，可通过调节可调电阻的阻值，使HL1的发出的光的光照强度更大，便于光采集器采集到。

图3为本申请一实施例提供的光脉冲转换器的结构示意图之三，如图3所示，光脉冲转换器还包括电源芯片N1，电源芯片的输入端IN连接预设电源，电源芯片的输出端OUT即为上述实施例中所述的预设参考电源端，电源芯片的接地端GND接地，在本实施例中，预设电源可以为插座JP1连接的12V电源，电源芯片可将输入端IN接收到的12V电压转换为输出端OUT输出的5V电压。

继续参考图3，光脉冲转换器还可以包括稳压电容CE1、第一去耦电容C1、第二去耦电容C2、C4、C5、C6，电源芯片的输入端通过稳压电容接地，使预设电源可以稳定12V供电；电源芯片的输入端还通过第一去耦电容接地，电源芯片的输出端通过第二去耦电容接地，第一去耦电容和第二去耦电容可以降低光脉冲转换器中的其他元件耦合到预设电源的噪声，间接减少其他元件受此噪声的影响。

本申请一实施例还提供了一种光信号处理模块，图4为本申请一实施例提供的光信号处理模块的结构示意图，如图4所示，该光信号处理模块包括上述实施例提供的光脉冲转换器、光采集器8、光电转换单元9以及处理单元10。

其中，光脉冲转换器中感光器件的感光部朝向待检测发光器件，可确保待检测发光器件发光时，能被感光器件的感光部接收到；光脉冲转换器中发光器件的出光面朝向光采集器的入光面，可确保光脉冲转换器中发光器件发光时，能被光采集器的入光面接收到；光采集器的输出端连接光电转换单元的输入端，光电转换单元可将将光采集器的光信号转换为电信号，光电转换单元的输出端连接处理单元，处理单元可根据光电转换单元提供的电信号，计算待检测发光器件的闪烁次数。

在一可能实施例中，光信号处理模块还可以包括遮光罩，遮光罩为不透明材质，遮光罩可罩设在光脉冲转换器、光采集器以及光电转换单元的外部，可遮挡光脉冲转换器、光采集器以及光电转换单元之外的环境光，避免环境光对光脉冲转换器、光采集器以及光电转换单元的工作造成影响。

在上述实施例的基础上，本申请一实施例还提供了一种电子设备，图5为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图，如图5所示，该电子设备包括：待检测发光器件，以及上述实施例提供的光信号处理模块。待检测发光器件的出光面朝向光信号处理模块。

电子设备例如可以为能源计量设备，当能源计量设备为智能电表时，待检测发光器件为智能电表上的指示灯，当智能电表工作时，指示灯闪烁，指示灯的出光面朝向光信号处理模块，可确保光信号处理模块接收到指示灯发出的光。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光脉冲转换器，其特征在于，包括：感光器件、采样电阻、比较器、分压单元以及发光器件；

所述感光器件的阴极连接预设参考电源端，所述感光器件的阳极通过所述采样电阻接地，所述感光器件的阳极还连接所述比较器的负输入端，所述感光器件的感光部朝向待检测发光器件；

所述预设参考电源端通过所述分压单元接地，所述分压单元的分压点连接所述比较器的正输入端，所述比较器的输出端连接所述发光器件的阴极，所述发光器件的阳极连接所述预设参考电源端。

2.根据权利要求1所述的光脉冲转换器，其特征在于，所述光脉冲转换器还包括：第一滤波单元、第二滤波单元，所述比较器的负输入端通过所述第一滤波单元接地；

所述比较器的正输入端通过所述第二滤波单元接地。

3.根据权利要求1所述的光脉冲转换器，其特征在于，所述光脉冲转换器还包括：反馈电阻，所述比较器的输出端还通过所述反馈电阻连接所述比较器的正输入端。

4.根据权利要求1所述的光脉冲转换器，其特征在于，所述分压单元包括：串联的第一电阻单元和第二电阻单元，所述分压单元的分压点为所述第一电阻单元和所述第二电阻单元的串联连接点。

5.根据权利要求1所述的光脉冲转换器，其特征在于，所述光脉冲转换器还包括：电源芯片，所述电源芯片的输入端连接预设电源，所述电源芯片的输出端为所述预设参考电源端。

6.根据权利要求5所述的光脉冲转换器，其特征在于，所述光脉冲转换器还包括：稳压电容、第一去耦电容、第二去耦电容，所述电源芯片的输入端通过所述稳压电容接地、所述电源芯片的输入端还通过所述第一去耦电容接地，所述电源芯片的输出端通过所述第二去耦电容接地。

7.根据权利要求1所述的光脉冲转换器，其特征在于，所述光脉冲转换器还包括：可调电阻，所述发光器件的阳极通过所述可调电阻连接所述预设参考电源端。

8.一种光信号处理模块，其特征在于，包括：上述权利要求1-7任一项所述的光脉冲转换器、光采集器、光电转换单元以及处理单元；其中，所述光脉冲转换器中感光器件的感光部朝向待检测发光器件，所述光脉冲转换器中发光器件的出光面朝向所述光采集器的入光面，所述光采集器的输出端连接所述光电转换单元的输入端，所述光电转换单元的输出端连接所述处理单元。

9.根据权利要求8所述的光信号处理模块，其特征在于，所述光信号处理模块还包括：遮光罩，所述遮光罩用于罩设在所述光脉冲转换器、所述光采集器以及所述光电转换单元的外部。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：待检测发光器件，以及上述权利要求8或9所述的光信号处理模块；所述待检测发光器件的出光面朝向所述光信号处理模块。