[实用新型]双路双频可逆计量红外传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于传感技术与测量技术领域，具体的说是一种双路双频可逆计量红 外传感器。

背景技术

基于红外线检测的传感器大致分为透射式、反射式和吸收式三种传感器，其工作 原理基本相同，属无接触式传感器。红外传感器包括光学系统、红外发射系统和红 外检测系统和转换电路。红外发射系统多采用红外发光二极管作为发光元件，经电 路驱动发射某特定频率的红外脉冲光。接收系统多采用光电二极管或光敏三极管作 为光电检测元件，将红外脉冲光信号转换为电脉冲信号，并经转换电路解调处理得 到检测信息。

透射式红外光电传感器由红外发射器和红外接收器构成，两者正对安装于检测区 域的两侧，用红外线构成检测场，通过物体遮断红外光线实现传感，在物、位检测 及计量中应用广泛。传统的红外传感器系统一般采用单路单调制频率设计，不具有 可逆计量输出功能，若需要判断进出方向，需要安装两支透射式传感器，但两支传 感器的调制光频率相同，传感器间必然会产生光干扰，造成误检测。为避免相互干 扰，传统的方法是加大两支传感器的间隔距离，这也必然给安装带了不便。另外传 统的光电传感器多为非智能化设计，应用系统判断方向时容易造成误判断。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种抗干扰能力强、检测精度高、可判断被 检物运动方向并输出可逆计量信息的双路双频可逆计量红外传感器。

为解决上述技术问题，本实用新型的双路双频可逆计量红外传感器包括红外发射 电路和红外接收电路，其结构特点是所述红外发射电路包括第一发光二极管、第二 发光二极管和发射电路控制芯片，发射电路控制芯片利用其两个输出端口并通过两 路二极管驱动电路驱动上述两个发光二极管分别发射频率为f₁和f₂的红外光；红外 接收电路包括中心接收频率为f₁的第一红外接收器、中心接收频率为f₂的第二红外 接收器、与两个红外接收器的信号输出端连接的接收电路控制芯片以及连接在接收 电路控制芯片输出端上的加减脉冲输出电路。

采用上述结构，设置两套发射和接收光路，利用调制红外光技术，使用两种不同 频率的脉冲光信号，避免了光路之间相互干扰，提高了检测精度；两条光路同时工 作，构成双光路红外检测场，当被检物经过时，通过检测遮断光路的先后次序，接 收电路控制芯片判断出物体的运动方向，并通过加减脉冲输出电路输出可逆计量信 息，具有重要的应用价值。

所述二极管驱动电路包括NPN型三极管，三极管的基极与发射电路控制芯片的输 出端口连接、集电极与发光二极管的负极连接、发射极接地。

所述频率f₁和f₂满足：2f₁>f₂。传感器红外发射系统同时发射f₁和f₂两个频率红 外脉冲光信号，与红外接收电路构成两路不同频率光路，当两光路距离较近时，必 然会产生光路串扰，这就需要接收器件具有选频功能，因此，接收电路采用了两个 中心频率分别为f₁和f₂的光电接收模组作为光电检测元件。若f₁＝f₂，则传感器不 能识别光路1、光路2，对于脉冲光，根据傅里叶变换原理，两倍频信号幅度相对 较高，因此，2f₁＝f₂时亦可能产生串扰，为了增加辨识度，选取2f₁>f₂。优选的， 所述频率f₁＝38kHz，所述频率f₂＝56kHz。

所述加减脉冲输出电路包括由两个NPN型三极管构成的两路集电极开路输出驱动 电路和输出端子连接器，两路集电极开路输出驱动电路的其中一路用于向输出端子 连接器输送“+”脉冲信号、另一路用于向输出端子连接器输送“-”脉冲信号。

综上所述，本实用新型具有抗干扰能力强、检测精度高、可判断被检物运动方向 且输出可逆计量信息的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型中红外发射电路的电路结构示意图；

图2为本实用新型中红外接收电路的电路结构示意图；