[实用新型]一种数显光纤传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤传感器，更具体地说，是涉及一种数显光纤传感器。

背景技术

公知,世界范围内用于光纤通讯和光纤传感器的资金正在不断增长，由于光纤传感器众多的优点，让光纤传感器行业有了很大的发展。但市场上大多数光纤传感器都不具有显示功能，而且功能单一，使用起来不方便；另外这类传感器的响应频率都不高，只能用于检测一般的低速运动的物体，对于高速运动的物体就只能望尘莫急。随着科技的发展，自动化水平越来越高，这就迫切要求响应频率更高，功能更加强大，使用更加人性化的传感器。目前，一般的光纤传感器所采用的方案都是用555定时器或者单片机产生脉冲控制发射管发射出脉冲的光信号，光信号经过光纤传到检测区域，经物体反射后通过光纤传到接收管，接收管把接收到的光信号转为电压信号，电压信号经过三极管或者运算放大器得到放大信号，然后再经过滤波处理后，通过一个比较器，如果大于比较器所设定的阀值就输出“1”信号，如果小于则输出“0”信号，从而控制负载电路的接通与分断。当需要设置感应距离时，则通过电位器改变接收信号的强弱或者接收信号的放大倍数，从而达到调节传感器感应距离的目的。但现有的光纤传感器存在以下的缺点:

1)不带显示，功能单一，使用不方便;

2)响应频率不高，响应频率一般为400～600Hz;

3)分辨率不高。传感器很难识别毫米级的物体;

4)可扩展性差。当多个传感器并联使用时，因相互间存在同步而产生干扰，使传感器失效。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种数显光纤传感器。

为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种数显光纤传感器，包括MCU处理模块，所述MCU处理模块分别与信号处理模块、外部存储模块、输出模块以及扩展模块实现双向通信；所述MCU处理模块还与按键模块以及显示模块相连。

所述信号处理模块包括信号产生单元、信号接收单元以及信号放大单元，所述信号产生单元的输入端与所述MCU处理模块相连；

所述信号放大单元的输入端与所述信号接收单元相连，所述信号放大单元的输出端与所述MCU处理模块相连。

所述按键模块包括用于设定传感器的输出状态的开关；用于实现自动设置的第二按键；用于实现手动增加设定值的第三按键；用于实现手动减小设定值的第四按键；用于设定工作模式和显示模式的第五按键。

所述显示模块包括4位数码管以及LED实时显示条。

与现有技术相比，采用本实用新型的一种数显光纤传感器具有以下的有益效果：

1）相对于现有的光纤传感器，具有人性化的显示及强大的功能，方便了工作人员的操作；很高的检测精度和响应频率，适用于更加广泛的自动化检测行业；更好的扩展性能，让传感器的应用范围更加广泛。

2）由于具有MCU处理模块控制和保护器件，提升了产品性能。性能的提升使工作更稳定，适应场合更广泛；可靠的工作性能对人身和设备安全更有保障，更大的降低损失。

本实用新型的一种数显光纤传感器还具有以下的优点：

1）数显光纤传感器采用两种不同的方式显示信号的强弱：其一：4位数码管实时显示信号的强弱；其二：辅助LED条实时显示信号的强弱；

2）具有很高的分辨率：根据实验，该数显光纤传感器可识别的最小范围0.01mm；

3）扩展性好：可以并联使用16个该类传感器而不会因相互的同步干扰，而让传感器失效；

4）响应频率高；传感器最高响应频率可达2500Hz；

5）设置感应距离方便准确；采用按键的方式设置感应距离，省去输助工具，方便操作人员；并且设置的感应距离误差在10%范围内；

6）具有强大的功能；不仅可以利用移动的物体自动的调整感应距离；而且还可以利用固定的物体调节感应距离；可以手动调节感应距离以及可以使用物体来自定义感应距离，并且其显示方式是多种多样，人机界面友好。

附图说明

图1为本实用新型的一种数显光纤传感器的电气原理示意图；

图2为图1中的电源模块的电路图；

图3为图1中的显示模块的电路图；

图4为图1中的信号产生单元的电路图；

图5为图1中的信号接收单元以及信号放大单元的电路图；

图6为图1中的MCU处理模块的电路图；

图7为图1中的按键模块的电路图；

图8为图1中的扩展模块的电路图；

图9为图1中的输出模块的电路图；

图10为图1中的外部存储模块的电路图。

具体实施方式