[实用新型]一种光电传感器的红外信号处理电路

说明书

技术领域

本实用新型属于机电技术领域，涉及一种光电传感器的红外信号处理电路，该红外信号处理电路采用自适应电平跟踪技术。

背景技术

光电传感器主要由红外光接收、发射器组成。红外线介于红光和微波之间，它具有指向性强、互不干扰、不易受空间电磁波干扰等特点。由它组成的光电传感器有制作简便、安装方便等优点，多用于工业测控及机电行业的旋转机械振动测试等领域。然而目前使用一些产品，因在信号处理、机械结构上存在着某种缺陷，使得抗干扰能力差，照射距离不远，使用上受到限制。

典型的红外信号处理电路如图1所示。红外发射管发射的红外线由接收管接收后与一固定电平V_t进行比较，由比较器输出数字脉冲。当环境的光强度发生变化时，接收管R的导通状态随之发生变化，V_s也相应地发生变化。此时就需要调整电平V_t，否则将没有输出。

再则，当红外发射，接收管与反射光体间的距离变化时，反射的光强也随间距而变化，这就又要求要手动调节电平V_t，否则极易造成系统工作失常。因此就需要一种能够自调节比较电平V_t，跟踪外部光强变化的方法，这就是自适应电平跟踪技术。

基于上述原因，需要在信号处理上设计成自适应跟踪电平的方式，一改过去的固定电平模式。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种光电传感器的红外信号处理电路。

其技术方案如下：

一种光电传感器的红外信号处理电路，主要包括动态电平V_s、提取接收的光电信号的平均电平V_t、输入信号电平检出电路，所述输入信号电平检出电路包括信号均值检测电路和τ电路，所述信号均值检测电路由二极管D₁、D₂运算放大器A_v组成，所述τ电路由阻容元件RC构成。

本实用新型的有益效果：在同样发射功率的情况下，提高了反射接收距离，τ电路的惯性使抗干扰性能有所提高。

附图说明

图1是本背景技术光电传感器的红外信号处理电路结构框图；

图2是本实用新型光电传感器的红外信号处理电路结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。

参照图2，一种光电传感器的红外信号处理电路，将典型红外信号处理电路中的固定电平V_t改为动态电平，它由二极管D₁、D₂运算放大器A_v组成信号均值检测电路，提取接收的光电信号的平均电平。由阻容元件RC构成的τ电路具有大的时间常数τ。信号均值检测电路和τ电路组成了具有惯性特性(滞后)的输入信号电平检出电路，它自适应地跟踪反射信号分量，以适应强弱不同的接收信号。

由二极管D₁、D₂运算放大器A_v组成信号均值检测电路应该尽可能地做到使得图2中电阻R3，R4，R5的阻值相等，使得输入信号的电平均值求取更加准确。τ电路是由电阻R6和电容C组成，输入是前一级放大器输出电压，通过电阻R6向电容C充电，从而起到保持电平V_t基本不变的作用。

在同样发射功率的情况下，提高了反射接收距离，τ电路的惯性使抗干扰性能有所提高。图2电路中，静态时，自适应跟踪电平输出电路输出为零，系统在正反馈的作用下输出为低电平，当接收管R受到遮挡时，由于τ电路的作用(惯性较大)从而保持电平V_t基本不变，当V_s降到某个电平时，输出反转，输出事件脉冲。当环境光强噪声的干扰V_n到来时，由于其变化的速率相对较慢，不能达到改变电平V_t的水平(有τ电路的存在)，因此输出保持不变并且能根据反射信号的幅值大小自动设定、调节电平V_t，使电平与反射信号光强成比例地变化，在不同的应用距离，反射信号幅值V_s发生较大变化，但V_s与比较电平V_t的相对比基本没变。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。