CN2890949Y - 红外冷/热金属探测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种红外冷/热金属探测器，它包括微控制器、电源模块、调制驱动器、半导体激光模块、光敏接收器、滤波器、运算放大器、调制解调器和输出模块。调制驱动器的输入端连接微控制器的输出端，调制驱动器的输出端连接半导体激光模块的输入端。光敏接收器设置在半导体激光模块的激光发射光路上，光敏接收器的输出端连接滤波器的输入端。滤波器的输出端连接运算放大器的输入端。运算放大器的输出信号分两路输出到微控制器，一路经过调制解调器输出到微控制器，另一路直接输出到微控制器。输出模块的输入端连接微控制器的另一输出端。本实用新型具有抗干扰能力强、响应速度快、测量精度高的优点，而且可以彻底消除误动作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测装置，尤其涉及一种红外冷/热金属探测器。
背景技术
红外冷/热金属探测器广泛应用于工业控制生产流水线的现场，是一种利用可见红外激光技术检测物体的存在或者给物体精确定位的仪器。
红外冷/热金属探测器一般由激光发射模块、激光接收处理模块和反馈输出模块三部分组成。激光发射模块包括激光驱动电路和半导体激光模块；激光接收模块包括光敏接收管和信号输出处理电路；反馈输出模块包括输出驱动电路和输出显示电路。红外冷/热金属探测器通过激光发射模块连续发射激光信号，判断激光接收模块是否接收到发射的激光信号，从而控制是否输出反馈信号来检测物体的存在或是给物体定位。
传统的红外激光检测装置采用可见半导体激光器作光源，经调节器调制后发出一束准平行可见红色激光，激光经过反射被光敏管接收或是直射被光敏接收，信号经过放大处理后输出一个开关量反馈控制信号。由于传统的红外激光检测装置只是简单地对信号继续处理，它存在着以下缺陷：1、抗干扰能力差；2、测量精度不高；3、容易发生误动作。
发明内容
本实用新型的目的，就是为了克服以上现有技术存在的缺陷而提供一种抗干扰能力强、测量精度高、准确性好的红外冷/热金属探测器。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种红外冷/热金属探测器，包括微控制器、电源模块、调制驱动器、半导体激光模块、光敏接收器、滤波器、运算放大器、调制解调器和输出模块；所述的电源模块向微控制器提供电源；所述的调制驱动器的输入端连接微控制器的一输出端，调制驱动器的输出端连接半导体激光模块的输入端；所述的光敏接收器设置在半导体激光模块的激光发射光路上用于接收带调制信号的可见红外激光，光敏接收器的输出端连接滤波器的输入端；所述的滤波器的输出端连接运算放大器的输入端；所述的运算放大器的输出信号分两路输出到微控制器，一路经过调制解调器输出到微控制器，另一路直接输出到微控制器；所述的输出模块的输入端连接微控制器的另一输出端，输出模块采用LED显示输出或开关模拟量输出。
所述的微控制器选用PIC16F71或PIC16C712。
所述的调制解调器选用LM567。
所述的半导体激光模块选用Sigma激光模块。
所述的光敏接收器选用PIN-07FSLR。
所述的运算放大器选用LM6082或LM6084。
所述的微控制器内设有模拟量信号采集模块和A/D信号转换模块，微控制器对输入信号进行处理判断，确认是否输出显示信号或驱动信号。
本实用新型一种红外冷/热金属探测器由于采用了以上技术方案，具有抗干扰能力强、响应速度快、测量精度高的优点；适合在极其恶劣的环境下使用，而且可以彻底消除误动作。
附图说明
图1为本实用新型红外冷/热金属探测器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
参见图1，本实用新型一种红外冷/热金属探测器，包括微控制器1、电源模块2、调制驱动器3、半导体激光模块4、光敏接收器5、滤波器6、运算放大器7、调制解调器8和输出模块9。电源模块2与微控制器1电连接向微控制器提供电源；调制驱动器3的输入端连接微控制器1的一个输出端，其输出端连接半导体激光模块4的输入端。光敏接收器5设置在半导体激光模块4的激光发射光路上用于接收带调制信号的可见红外激光，光敏接收器5的输出端连接滤波器6的输入端。滤波器6的输出端连接运算放大器7的输入端。运算放大器7的输出信号分两路输出到微控制器1，一路经过调制解调器8输出到微控制器1，另一路直接输出到微控制器1。输出模块9的输入端连接微控制器1的另一输出端，输出模块采用LED显示输出或开关模拟量输出。
上述微控制器1选用microchip公司的PIC16F71或PIC16C712；调制解调器选用LM567；半导体激光模块选用Sigma激光模块；光敏接收器选用PIN-07FSLR；运算放大器选用LM6082或LM6084。
本实用新型红外冷/热金属探测器的工作原理在于，首先由调制驱动器3产生一个中频波段的调制脉冲波，发送给半导体激光模块4，驱动激光模块4发射出一束带调制信号的可见红外激光，该激光直接被光敏接收器5接收或是经过镜面反射回来被光敏接收器5接收，光敏接收器5经过光电转换将接收到的激光信号变成电信号，由于外部环境以及激光发射接收模块自身的一些因素会产生一些干扰的电信号，故该电信号需要经过滤波器6消除这些干扰信号，随后经过运算放大器7把电信号放大，放大的信号通过两条路径输入微控制器1，一条路径是电信号经过调制解调器8，把调制信号解调转变成电平信号输入微控制器1；另一条路径是直接输入微控制器1，在微控制器1内部进行模拟量信号采集并进行A/D信号转换。微控制器1对输入信号进行处理判断，确认是否向输出模块9输出显示信号或驱动信号。输出模块9接收到显示信号或驱动信号后，采用LED显示输出或开关模拟量输出。
实施例1
一个红外激光检测装置，采用PIC16F71微控制器，LM567调制解调器，运算放大器采用LM6084，半导体激光模块采用Sigma激光模块，光敏接收器采用PIN-07FSLR，输出模块采用LED显示输出、晶体管输出以及继电器开关量输出。
该装置的供电电压为24VDC±20％，可见红外激光波长为650nm，激光功率为1nw，激光光点尺寸为0.1mm，光点偏差为0.5mrad，采用带反射镜的反射式检测物体或给物体定位。在无物体存在或物体还没到位时(即待机状态时)，Sigma激光模块连续发射调制激光，并被反射镜反射回来，光敏接收管PIN-07FSLR接收到调制信号，经过滤波放大，然后再经过调制解调器LM567解调处理后输出一个低电平给微控制器PIC16F71，此时微控制器判断为无物体或是物体还没到位，无显示和驱动输出；当物体出现在激光检测装置和反射镜之间的时候，物体遮挡住了Sigma激光模块发射的连续调制激光，无法发射到反射镜上，使得光敏接收管PIN-07FSLR接收不到调制激光信号，此时使得解调器LM567输出一个高电平给微控制器PIC16F71，此时微控制器判断为有物体存在或是物体已经到位，相应的驱动LED显示，晶体管输出以及继电器输出。
该检测装置响应速度快，定位精度高，功耗低，稳定性高，适用于恶劣环境有火焰高温的场合。
Claims (7)
1、一种红外冷/热金属探测器，其特征在于：包括微控制器、电源模块、调制驱动器、半导体激光模块、光敏接收器、滤波器、运算放大器、调制解调器和输出模块；所述的电源模块向微控制器提供电源；所述的调制驱动器的输入端连接微控制器的一输出端，调制驱动器的输出端连接半导体激光模块的输入端；所述的光敏接收器设置在半导体激光模块的激光发射光路上用于接收带调制信号的可见红外激光，光敏接收器的输出端连接滤波器的输入端；所述的滤波器的输出端连接运算放大器的输入端；所述的运算放大器的输出信号分两路输出到微控制器，一路经过调制解调器输出到微控制器，另一路直接输出到微控制器；所述的输出模块的输入端连接微控制器的另一输出端，输出模块采用LED显示输出或开关模拟量输出。
2、如权利要求1所述的红外冷/热金属探测器，其特征在于：所述的微控制器选用PIC16F71或PIC16C712。
3、如权利要求1或2所述的红外冷/热金属探测器，其特征在于：所述的调制解调器选用LM567。
4、如权利要求1或2所述的红外冷/热金属探测器，其特征在于：所述的半导体激光模块选用Sigma激光模块。
5、如权利要求1所述的红外冷/热金属探测器，其特征在于：所述的光敏接收器选用PIN-07FSLR。
6、如权利要求1所述的红外冷/热金属探测器，其特征在于：所述的运算放大器选用LM6082或LM6084。
7、如权利要求1所述的红外冷/热金属探测器，其特征在于：所述的微控制器内设有模拟量信号采集模块和A/D信号转换模块，微控制器对输入信号进行处理判断，确认是否输出显示信号或驱动信号。
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2005
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