[发明专利]一种用于模拟或数字式色标传感器的输出信号采集电路

说明书

技术领域

本发明属于印刷及包装行业的色标检测领域，涉及一种输出信号采集电路，具体涉及一种用于模拟或数字式色标传感器的输出信号采集电路。

背景技术

在我国越来越重视文化产业发展的背景下，印刷行业作为文化产业发展的一个重要组成部分，保持着快速稳定的发展趋势，对国民经济的贡献越来越大。随着印刷行业的发展，对印刷设备的需求越来越大，也对印刷设备的国产化率提出了更高的要求。印刷设备的核心技术之一就是套准控制系统。套准控制系统主要包括套准误差测量模块、执行机构和控制模块三部分。由套准误差测量模块得出误差大小后，经过控制模块里面的算法分析得出误差补偿策略，然后由执行模块进行具体的误差补偿动作。可见，套准误差的测量是套准控制的第一步，怎样快速、准确地检测到色标信号进而得出套准误差，成为套准控制系统的关键技术之一。印刷设备工作时，当料带依次经过涂有不同颜色涂料的印辊时，在留下相应颜色图案的同时还会留下对应颜色的色标。如果各个颜色图案间没有出现误差，则各个颜色的色标间距为定值。因此，通过检测不同色标间的距离就可以得到套准误差的大小。

套准误差测量模块的主要元件为色标传感器(也被称为光电眼)。色标传感器被安装在各印刷辊轮的后面，用于检测料带上的色标信号。经过不同颜色的色标反光后，透入传感器的光量不同，由光电转换原理可知，光量的变化可以转换成电流的变化，通过采集输出的信号就可以计算出不同色标间的距离。如何能快速准确地检测到色标传感器输出信号中的有效成分成为能否准确计算出色标间距的关键。

市场上的色标传感器根据输出信号的不同分为模拟式的色标传感器和数字式的色标传感器。模拟式的色标传感器会根据透入光的颜色输出不同强度的电压信号，然后通过A/D转换电路对模拟电压信号做模拟信号转数字信号的处理，最后通过计算信号变化的时间得出色标间的距离。在查阅了大量的文献资料后发现，因为只需要对传感器输出的模拟信号进行A/D转换，相关的电路设计比较简单，所以市场上投入使用的套准误差测量模块大都在使用模拟式的色标传感器。但是由于模拟式的色标传感器的输出为模拟量，而模拟量具有波动性大、易受干扰等特点，会导致A/D转换后的数字信号不稳定，因此很难精确地确定色标信号的起止点，也就会在计算色标间距离的时候不可避免地产生误差。数字式的色标传感器会根据透入光的强度和设定的阈值进行比较，然后输出高、低电平信号。由于数字式的传感器输出信号只有高低之分，如果未进行良好的防抖处理，很容易将干扰形成的脉冲信号当成色标信号。这样计算出来的色标间距的误差可能会远远大于可接受范围，这限制了数字式的色标传感器在套准误差测量模块中的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于模拟或数字式色标传感器的输出信号采集电路，该电路能够对模拟信号及数字信号进行处理，处理后的波形稳定，同时可以有效地解决模拟信号易受干扰以及数字信号抖动较大的问题。

为达到上述目的，本发明所述的用于模拟或数字式色标传感器的输出信号采集电路包括数字信号输入接口、模拟信号输入接口、数字信号参考电压输入接口、模拟信号参考电压输入接口、信号输出接口、第一滤波电路、第一迟滞比较电路、第二滤波电路、运放电路、第二迟滞比较电路及异或门电路；

所述数字信号输入接口与第一滤波电路的输入端相连接，第一迟滞比较电路的信号输入端及参考电压输入端分别与第一滤波电路的输出端及数字信号参考电压输入接口相连接，模拟信号输入接口与第二滤波电路的输入端相连接，模拟信号参考电压输入接口与运放电路的输入端相连接，第二迟滞比较电路的信号输入端及参考电压输入端分别与第二滤波电路的输出端及运放电路的输出端相连接，异或门电路的两个输入端分别与第一迟滞比较电路的输出端及第二迟滞比较电路的输出端相连接，异或门电路的输出端与信号输出接口相连接。

所述运放电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容及运算放大器，模拟信号参考电压输入接口与第二电阻的一端相连接，运算放大器的同相输入端分别与第二电阻的另一端、第一电容的一端及第一电阻的一端相连接，第一电容的另一端、第一电阻的另一端及第四电阻的一端均接地，运算放大器的反相输入端分别与第四电阻的另一端、第二电容的一端及第五电阻的一端相连接，运算放大器的输出端分别与第二电容的另一端、第五电阻的另一端及第三电阻的一端相连接，第三电阻的另一端与第二迟滞比较电路的参考电压输入端相连接。