[实用新型]智能型光电位移传感器

说明书

本实用新型涉及一种新型的光电传感器，特别是智能型光电位移传感器。适用于印染行业对被加工织物上机时的边沿对准伺服控制系统，作边沿位移量无接触测量传感之用。

以往的光电传感器因为各种被测介质对光反射率不同而只能用域值法分界限，作开关量输出。不能反应出偏差量值，限制了在精确伺服控制中的应用。

本实用新型的目的是提供一种智能型光电位移传感器，它能对软质物体边沿位移量作无接触快速测量之用，它能输出0到10V的模似量对应边沿位移量，为伺服控制系统提供快速的反馈信号。

本实用新型由单片机UO，光脉冲发射电路，光接收放大电路，数控增益放大电路，采样电路，数模转换输出电路，输出电平扩展电路，指示显示电路，电源电路组成，数控增益放大电路接单片机UO、光脉冲发射电路和采样电路，数模转换输出电路接单片机UO、光接收放大电路和输出电平保护电路，光脉冲发射电路接光接收放大电路，指示显示电路接单片机UO，电源电路提供电源。

下面结合附图对本实用新型作进一步的叙述。

附图为本实用新型的电原理图。

本实用新型的核心器件UO采用PHILIPS公司最新开发的高性能8位单片机P87LPC767。内部由以下主要部份组成，控制器(CPU)，专用寄存器组，通用寄存组，程序存贮器(ROM)，数据存贮器(RAM)，输入输出口(I/O)，四通道模数转换器(A/D)，二个双8位计数定时器，内部时钟振荡器，内部复位电路，看门狗，用户控制字存贮区域等许多附属电路组成的单片微电脑。并在(ROM)中写入了整个电路工作所需的一系列指令程序软件。

光脉冲发射电路由二极管V4、三极管V6、红外线发射管V7、V8和电阻R11、R13组成，单片机UO的10脚(P12)接二极管V4负极，V4正极接电阻R11,R11另一端接三极管V6基极，三极管V6发射极接+12V电源，集电极接电阻R13，电阻R13另一端经接插件X3连接到红外线发射管V7正极，发射管V7、V8串联后负极经接插件X4接电源地。其工作原理是：由单片机UO计时器产生125uS的定时信号来触发I/O口P1.2，使P1.2输出4KHZ的方波信号，通过保护二极管V4及限流电阻R11加到驱动管V6基极，经V6电流放大并经R13限流后给发射管V7、V8一个恒定脉冲电流，使发射管发出一束恒定时间及亮度的红外光束脉冲。

光接收放大电路由红外接收管V5、运放U3B、电阻R5、R8、R10、R12、电位器R6和电容C1组成，红外线接收管V5正极经接插件X1接0电平点，负极经接插件X2串联电阻R12接+5V电源和藕合电容C1一端，C1另一端接电阻R10,R10另一端接运放U3B负输入端6脚和反馈电阻R8,U3B正输入端5脚接参考0电平点，输出端7脚接增益调节电位器R6和输出电阻R5，电位器R6另一端接参考0电平，可调端接反馈电阻R8的另一端，组成一个交流反相闭环可调增益放大器。其工作原理是：由被测介质漫反射出来的红外线光，通过光学透镜会聚到接收管V5上，V5产生随亮度变化的光脉冲电流，在R12电阻上产生对应幅度的脉冲电压，再通过隔直电容C1和电阻R10加到运放U3B负输入端。运放增益由可调电位器R6调节，使其输出幅值在高反射介质时刚好为满幅值。输出通过电阻R5送往数控增益放大器输入端，即D/A转换器U1的9脚。移交数控增益放大器去调节采样电平幅值。运放U3采用LM258。