全文摘要
本实用新型公开一种抗环境光干扰高性能光电传感器，包括脉冲光信号发射器和光信号接收器，脉冲光信号发射器包括脉冲信号调制电路、信号放大电路以及发光元件；光信号接收器包括感光元件、信号采集选频电路、调整放大电路以及MCU逻辑运算识别电路；光电传感器的发射器发射特定的变频脉冲光信号，以区别环境中常见的定频脉冲光信号，信号采集选频电路中采用与发射器相匹配的隔直选频电路，以抑制太阳光和环境中其它频率脉冲光信号，MCU同步发射器发射的脉冲光信号和接收器接收到的光信号，进行逻辑运算，提取接收信号中的有效信号，然后对通过层层筛选后的信号进行识别给出控制信号，这样就大大的提高的传感器的抗环境光干扰的性能。
主设计要求
1.一种抗环境光干扰高性能光电传感器，其特征在于：包括脉冲光信号发射器和光信号接收器，所述脉冲光信号发射器包括脉冲信号调制电路、信号放大电路以及发光元件；所述光信号接收器包括感光元件、信号采集选频电路、调整放大电路以及MCU逻辑运算识别电路；所述MCU逻辑运算识别电路通过所述脉冲信号调制电路作用后输出变频的调制信号，所述脉冲信号调制电路将所述变频的调制信号发送至所述信号放大电路，所述信号放大电路将放大后的所述变频的调制信号发送至所述发光元件，所述发光元件发射特定的变频脉冲光信号至所述感光元件，所述感光元件将所述特定的变频脉冲光信号转化为电信号并发送至所述信号采集选频电路，所述信号采集选频电路去除所述电信号中由稳定环境光形成的直流信号，所述信号采集选频电路将处理后的信号发送至所述调整放大电路，所述调整放大电路将调整放大后的信号发送至所述MCU逻辑运算识别电路，所述MCU逻辑运算识别电路将进行逻辑识别运算后筛选出的信号发送至控制输出电路。
设计方案
1.一种抗环境光干扰高性能光电传感器，其特征在于：包括脉冲光信号发射器和光信号接收器，所述脉冲光信号发射器包括脉冲信号调制电路、信号放大电路以及发光元件；所述光信号接收器包括感光元件、信号采集选频电路、调整放大电路以及MCU逻辑运算识别电路；所述MCU逻辑运算识别电路通过所述脉冲信号调制电路作用后输出变频的调制信号，所述脉冲信号调制电路将所述变频的调制信号发送至所述信号放大电路，所述信号放大电路将放大后的所述变频的调制信号发送至所述发光元件，所述发光元件发射特定的变频脉冲光信号至所述感光元件，所述感光元件将所述特定的变频脉冲光信号转化为电信号并发送至所述信号采集选频电路，所述信号采集选频电路去除所述电信号中由稳定环境光形成的直流信号，所述信号采集选频电路将处理后的信号发送至所述调整放大电路，所述调整放大电路将调整放大后的信号发送至所述MCU逻辑运算识别电路，所述MCU逻辑运算识别电路将进行逻辑识别运算后筛选出的信号发送至控制输出电路。
2.根据权利要求1所述的一种抗环境光干扰高性能光电传感器，其特征在于：所述光电传感器还包括稳压电路，所述稳压电路连通所述脉冲光信号发射器内的所有电路以及所述光信号接收器内的所述电路，同时所述稳压电路连通外界电源。
3.根据权利要求1所述的一种抗环境光干扰高性能光电传感器，其特征在于：所述光电传感器还包括同步电路，所述同步电路连通所述脉冲信号调制电路、所述调整放大电路以及所述MCU逻辑运算识别电路。
4.根据权利要求1所述的一种抗环境光干扰高性能光电传感器，其特征在于：所述信号采集选频电路采用与所述脉冲光信号发射器相匹配的隔直选频电路。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于光电传感器技术领域，具体涉及一种抗环境光干扰高性能光电传感器。
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：漫反射型、对射型、反射板型和槽形。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抗环境光干扰就显得更为重要，市场上迫切需要一种抗环境光干扰的高性能光电传感器。
因此，有必要设计一种抗环境光干扰高性能光电传感器，传感器采用了一系列新型的抗环境光干扰技术，从而获得远远高于传统光电传感器的抗环境光干扰能力。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种抗环境光干扰高性能光电传感器。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种抗环境光干扰高性能光电传感器，包括脉冲光信号发射器和光信号接收器，所述脉冲光信号发射器包括脉冲信号调制电路、信号放大电路以及发光元件；所述光信号接收器包括感光元件、信号采集选频电路、调整放大电路以及MCU逻辑运算识别电路；所述MCU逻辑运算识别电路通过所述脉冲信号调制电路作用后输出变频的调制信号，所述脉冲信号调制电路将所述变频的调制信号发送至所述信号放大电路，所述信号放大电路将放大后的所述变频的调制信号发送至所述发光元件，所述发光元件发射特定的变频脉冲光信号至所述感光元件，所述感光元件将所述特定的变频脉冲光信号转化为电信号并发送至所述信号采集选频电路，所述信号采集选频电路去除所述电信号中由稳定环境光形成的直流信号，所述信号采集选频电路将处理后的信号发送至所述调整放大电路，所述调整放大电路将调整放大后的信号发送至所述MCU逻辑运算识别电路，所述MCU逻辑运算识别电路将进行逻辑识别运算后给出控制输出信号。
优选的技术方案如下：
优选的，所述光电传感器还包括稳压电路，所述稳压电路连通所述脉冲光信号发射器内的所有电路以及所述光信号接收器内的所述电路，同时所述稳压电路连通外界电源。
优选的，所述光电传感器还包括同步电路，所述同步电路连通所述脉冲信号调制电路、所述调整放大电路以及所述MCU逻辑运算识别电路。
优选的，所述信号采集选频电路采用与所述脉冲光信号发射器相匹配的隔直选频电路。本方案设计的一种抗环境光干扰高性能光电传感器与传统光电传感器相比其抗环境光干扰能力有很大的提高。
本方案设计的新型光电传感器相较于传统的光电传感器优点如下：
传统光电传感器的发射器发射周期性的脉冲光信号，接收器接收光信号并识别信号的周期。其缺点主要有二：首先，当环境光线很强时脉冲光信号容易被环境光所淹没；其次，当环境光中有脉冲信号时，会打乱接收器接收到的光信号的脉冲周期，致使接收器不能给出正确的识别判断；而本方案设计的光电传感器主要采取三种技术方案来提高传感器抗环境光干扰性能。一，发射器发射经过调制的变频脉冲光信号，以区别环境光中的周期性脉冲光信号；二，接收器中采用与发射器相对应的信号采集选频电路来排除环境光中持续稳定的光信号；三，采用同步电路同步发射器和接收器动作，以排除环境中其它脉冲光信号的干扰。
光电传感器主要依靠脉冲光信号发射器和光信号接收器进行工作。脉冲光信号发射器主要由脉冲信号调制电路，信号放大电路和发光元件等组成。光信号接收器主要由感光元件，信号采集选频电路，调整放大电路，MCU逻辑运算识别电路等组成。光电传感器的发射器发射特定的变频脉冲光信号，以区别环境中常见的定频脉冲光信号，信号采集选频电路中采用与发射器相匹配的隔直选频电路，以抑制太阳光和环境中其它频率脉冲光信号，MCU同步发射器发射的脉冲光信号和接收器接收到的光信号，进行逻辑运算，提取接收信号中的有效信号，然后对通过层层筛选后的信号进行识别给出控制信号，这样就大大的提高的传感器的抗环境光干扰的性能。
这种新型光电传感器抗环境光的工作原理可应用于反射板式光电传感器，也适用于漫反射式，条形光斑式和槽型等光电传感器，应用范围极广，性能高，使用效果好。
附图说明
图1为光电传感器抗环境光干扰工作运行结构示意图。
以上附图中，脉冲信号调制电路1、信号放大电路2、发光元件3、感光元件4、信号采集选频电路5、调整放大电路6、MCU逻辑运算识别电路7、同步电路8、稳压电路9、控制输出电路10。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
请参阅图1须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
实施例：如图1所示，一种抗环境光干扰高性能光电传感器；
包括脉冲光信号发射器和光信号接收器，脉冲光信号发射器包括脉冲信号调制电路1、信号放大电路2以及发光元件3；光信号接收器包括感光元件4、信号采集选频电路5、调整放大电路6以及MCU逻辑运算识别电路7；
在实际应用时，MCU逻辑运算识别电路7通过脉冲信号调制电路1作用后输出变频的调制信号，脉冲信号调制电路1将变频的调制信号发送至信号放大电路2，通过信号放大电路2 将信号进行放大，放大后的信号从信号放大电路2发送至发光元件3，驱动发光元件3开始工作，随后发光元件3发射特定的变频脉冲光信号至感光元件4，感光元件4接收到此信号后将其转化为电信号，同时将电信号发送至信号采集选频电路5，信号采集选频电路5接收到信号后，将信号中由稳定环境光形成的直流信号去除，去除后再将信号发送至调整放大电路6，调整放大电路6将调整放大后的信号发送至MCU逻辑运算识别电路7，MCU逻辑运算识别电路7将进行逻辑识别运算后筛选出的信号发送至控制输出电路10。
优选的实施方式如下：
光电传感器还包括稳压电路9，稳压电路9连通脉冲光信号发射器内的所有电路以及光信号接收器内的电路，同时稳压电路9连通外界电源；稳压电路9的主要作用为：将外界提供的电源转化为5V稳压电源供其它电路使用，保证整个电路系统的稳定性。
光电传感器还包括同步电路8，同步电路8连通脉冲信号调制电路1、调整放大电路6以及MCU逻辑运算识别电路7；同步电路8的主要作用是：同步发射器发射的脉冲光信号和接收器接收到的光信号，然后再传递给MCU逻辑运算识别电路7进行逻辑运算，提取接收信号中的有效信号，通过层层筛选后的信号进行识别给出控制信号，这样就大大的提高的传感器的抗环境光干扰的性能。
信号采集选频电路5采用与脉冲光信号发射器相匹配的隔直选频电路，这样可以抑制太阳光和环境中其它频率脉冲光信号，提高系统工作的可靠性。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920106614.6
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209623858U
授权时间:20191112
主分类号:G01J 1/04
专利分类号:G01J1/04;G01J1/44;G01V8/10
范畴分类:31C;
申请人:科瑞工业自动化系统（苏州）有限公司
第一申请人:科瑞工业自动化系统（苏州）有限公司
申请人地址:215122江苏省苏州市吴中区越溪街道苏旺路318号1幢
发明人:吴杰;王海广;邵明栓
第一发明人:吴杰
当前权利人:科瑞工业自动化系统（苏州）有限公司
代理人:刘计成
代理机构:32251
代理机构编号:苏州翔远专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计