[发明专利]光电传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电传感器，特别涉及一种可以消除近距离检测盲区且不减小检测距离的光电传感器。

背景技术

光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此，光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电二极管是最常见的光电变换器件，其光电流的大小与光照强度成正比，于是在与其串联的限流电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电压信号。图1是现有技术的光电传感器的结构框图。如图1所示，PD是光电二极管，用于将接收到的光信号转换为光电流；R1是限流电阻，R1的一端V1的电压的变化量与光电流的变化量相对应；框图11是放大单元，用于放大V1的电压信号；框图12是AD转换单元，将放大单元11输出的模拟信号(放大了的V1的电压信号)转换为数字信号；框图13是信号处理单元，例如为CPU，用于接收AD单元输出的数字信号，并对该数字信号进行数字信号处理，以得到需要的例如距离等信息。在这样的光电传感器中，在近距检测时，光强过强，光电流会很大，从而导致V1的变化量很大。而放大单元通常由系统的电源供电，所以放大单元的输入信号的动态范围是有限的，当V1超过放大单元的输入信号的动态范围时，就会出现饱和失真，这时光电传感器输出的电信号无法与接收到的光信号对应，即出现所谓的近距离检测盲区。此时，在现有技术中通常采用减小限流电阻R1从而减小V1的变化量来抑制饱和失真。这样的做法虽然抑制了光电传感器在近距离时的饱和失真，但是同时也减小了在远距离测量时其上产生的电信号，从而减小了光电传感器的检测距离。

发明内容

本发明为了解决现有的光电传感器中存在的上述问题而作出，提供了一种消除近距离检测盲区且不减小检测距离的光电传感器。

本发明所涉及的光电传感器，包括将光信号变换为电信号用的串联的限流电阻和光电二极管，其特征在于：在所述限流电阻的两端并联有至少一个分流支路，分流支路包含有串联的分流电阻和开关电路，开关电路在所述限流电阻两端的电压大于对应于该分流支路的预定电压值时接通，且在所述限流电阻两端电压小于该预定电压值时断开。

又，所述开关电路由串联的至少一个二极管构成，所述二极管的个数由对应于该分流支路的预定电压值决定。

又，所述开关电路由稳压管构成，所述稳压管的稳压值由对应于该分流支路的预定电压值决定。

又，所述光电传感器进一步包括：放大单元、AD转换单元和信号处理单元。其中，所述限流电阻的第一端连接电源，其第二端连接所述光电二极管的一端，所述光电二极管的另一端连接至地；所述放大单元的一输入端与所述限流电阻的第二端连接；所述AD转换单元的输入端与所述放大单元的输出端连接；所述信号处理单元的输入端与所述AD转换单元的输出端连接。

又，所述光电传感器进一步包括：串联在分流支路上的电流传感器，当分流支路接通时就检测到分流电流，此时，根据所检测到的分流电流输出控制信号至所述信号处理单元，以调节述光电传感器的转换系数。

附图说明

图1是现有技术的光电传感器的具体结构例的框图。

图2是本发明的光电传感器的具体结构例的框图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的光电传感器的具体实施方式进行详细地说明。下面所示的实施方式仅为举例说明，不应据此限制本发明的保护范围，在不脱离本发明的主旨的前提下，可以进行各种在下述实施方式中未明示的变型、技术适用等。

图2是本发明所涉及的光电传感器的一个实施例的结构框图，该光电传感器2包括将光信号变换为电信号用的串联的限流电阻R1和光电二极管PD，其特征在于：在限流电阻R1的两端并联有至少一个分流支路。在该例中，例如并联有分流支路201、202、203。分流支路包含有串联的分流电阻和开关电路。在该例中，分流支路201包含有分流电阻R2和开关电路2011；分流支路202包含有分流电阻R3和开关电路2021；分流支路203包含有分流电阻R4和开关电路2031。各开关电路2011，2021，2031在限流电阻R1两端的电压分别大于各分流支路所对应的预定电压值时接通，且在限流电阻R1两端电压小于对应的预定电压值时断开。其中，限流电阻R1两端的电压分别“等于”各分流支路所对应的预定电压值时，可以归入“大于”或者“小于”的情形。