[发明专利]一种微细物体的差动检测方法

说明书

技术领域

本发明属于检测方法类，具体是一种微细物体的差动检测方法。

背景技术

在生产及科学研究领域，经常需要对微细物体进行精确检测和计数，例如纺织机械中纱线的圈数计量等。传统的检测方法一般采用光电检测原理，常见的有光电对射和光电反射两种方式，即通过采用一个主动发光元件发出一束光，光束通过直射或反射照射至光电耦合接收元件，一旦微细物体进入光束传输区域，必将影响光电耦合接收元件的光通量，从而导致接收元件输出电信号的幅值发生变化，进而通过判断幅值变化程度实现微细物体的检测。此外，将接收元件输出信号与预设阈值进行比较还能获得微细物体通过事件的脉冲信号，继而实现数字化检测和计量。上述方法具有结构简单、非接触检测、成本低的显著优势，但也存在易受环境光干扰、电路参数漂移影响的局限。具体表现为输出信号中除包含微细物体遮挡光路导致的幅值波动外，还含有环境光照度变化、电路参数漂移所产生的干扰信号。这使得微细物体通过事件的阈值难以确定。阈值过小易造成误触发，阈值过大又会导致漏检测，进而影响微细物体检测的准确度和可靠性。目前在微细物体检测领域，还鲜有具备高灵敏度和高可靠性的合理检测方案。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种结构简单、科学合理、抗干扰能力强的微细物体的差动检测方法。

本发明的技术方案如下：

一种微细物体的差动检测方法，其特征在于：在一基座上固定一个可控发光元件，可控发光元件两侧对称布置两个感光检测元件，两个感光检测元件、可控发光元件管排列次序与微细物体通过方向一致，在基座对面固定弧面反射镜片，微细物体通过路径位于弧面反射镜片与基座之间的区域，弧面反射镜片轴线与可控发光元件发出的光束重合，弧面角度确保反射光束主要部分照射至可控发光元件两侧的感光检测元件；采用驱动电路控制可控发光元件发出按特定频率闪烁的光束，光束通过弧面反射镜片传输至两侧的感光检测元件，两侧感光检测元件的输出信号分别通过相同的放大电路以及滤波电路处理后得到两路接收信号，将得到了两路接收信号相减得到表达微细物体通过事件的模拟信号，将该模拟信号与预设阈值进行比较得到与微细物体通过事件相对应的脉冲信号。

本发明的两个感光检测元件对称布置在可控发光元件两侧，弧面发射镜的安装确保两侧发射光路对称，环境光对两侧发射光路的影响一致。

本发明也可采用可控发光元件与感光检测元件对射安装方式，具体是：在一基座上固定一个可控发光元件，在另一相对的基座上安装两只感光检测元件，可控发光元件与两只感光检测元件的排列次序与箭头所示的微细物体通过方向一致；两只感光检测元件间安装有挡光板；可控发光元件发出光束照射至两只感光检测元件；进行微细物体检测时，驱动电路控制可控发光元件发出按特定频率闪烁的光束并传输至两侧感光检测元件，两侧感光检测元件的输出信号分别通过相同的放大电路和滤波电路处理后得到两路接收信号，将两路接收信号相减得到表达微细物体通过事件的模拟信号，将该模拟信号与预设阈值进行比较得到与通过事件相对应的脉冲信号。

本发明的驱动电路其控制可控发光元件发出光束的闪烁频率与感光检测元件的频率响应特性一致，并且满足被检测微细物体以最大速度通过光路时不漏检的要求。

本发明两个感光检测元件各自的接收电路位于同一控制器内，电路参数漂移影响相近。

本发明的可控发光元件可以采用发光二极管，感光检测元件采用光电耦合接收管。

本发明的两路接收信号其幅值在没有微细物体通过时相近，相减所得模拟信号幅值趋近于零。在微细物体通过过程中，势必先后通过两个感光检测元件的受光路径，经两路放大电路放大后造成两路接收信号幅值瞬时明显不一致，并使得相减所得表达微细物体通过事件的模拟信号幅值瞬时显著增大，达到差动检测效果；本发明通过将两个对称布置感光检测元件的输出信号相减抵消了环境光干扰影响以及电路参数漂移影响，增强了微细物体通过事件所产生模拟信号的信噪比，不依赖单一接收电路的稳定性以及理想工作环境。本发明采用差动技术检测，结构简单，方案科学合理，抗干扰能力强，易于在多种自动化设备和仪器中推广使用。

附图说明

图1为本发明实施例一示意图

图2为本发明实施例二示意图。

具体实施方式

实施例一如图1所示，一种微细物体通过检测方法，其特征在于：