[发明专利]光学颗粒传感器和感测方法

权利要求书

1.一种光学颗粒传感器，包括：

光学装置，至少包括不同的第一波长和第二波长的第一光源(32)和第二光源(34)；

光学检测器(36)，用于检测从要被感测的颗粒发射的光、或者来自所述光源的由要被感测的颗粒散射的光；以及

控制器(24)，用于控制所述第一光源和所述第二光源的操作，

其中所述控制器被适配为：

操作所述第一光源(32)，并且使用所述光学检测器检测光散射；

基于分析检测到的散射光，确定颗粒何时到达目标位置区域；

响应于所述颗粒被确定为到达所述目标位置区域，用驱动信号操作所述第二光源(34)以提供具有小于20％的占空比的光脉冲，所述驱动信号是最大许可的连续驱动信号的至少2倍；以及

使用相同的所述光学检测器(36)检测响应于所述光脉冲而从所述颗粒发射的光。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中所述光学检测器(36)包括用于检测所述第一波长和所述第二波长的单个光学传感器，其中所述光学传感器对所述第一波长的灵敏度比对所述第二波长的灵敏度大。

3.根据权利要求2所述的传感器，进一步包括背景水平补偿电路，所述背景水平补偿电路用于减小在操作所述第二光源时所述光学检测器适应背景散射中的改变的响应时间。

4.根据权利要求3所述的传感器，其中所述光学检测器包括所述光学传感器和用于放大所述光学传感器的信号的放大器，并且所述补偿电路用于将模仿背景信号的信号注入到所述放大器，以便减少由所述放大器看到的背景信号中的改变。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器，其中所述第一光源(32)包括红色或红外LED，并且所述第二光源(34)包括UV LED，并且其中所述控制器(24)被适配为在操作所述第二光源时关闭所述第一光源。

6.根据权利要求1-4中的任一项所述的传感器，其中所述控制器(24)被适配为在所述检测到的散射光的水平通过峰值强度时，确定颗粒已到达所述目标位置区域。

7.根据权利要求1-4中的任一项所述的传感器，其中所述光学装置进一步包括可见光源。

8.根据权利要求1-4中的任一项所述的传感器，其中所述控制器(24)进一步被适配为基于对所述检测到的散射光和检测到的发射光的分析，提供颗粒的类型的标识。

9.根据权利要求2所述的传感器，其中所述光学传感器在所述第一波长处或附近具有最大灵敏度。

10.根据权利要求5所述的传感器，其中所述第一光源(32)包括近红外LED。

11.一种光学颗粒感测方法，包括：

操作(80)具有第一波长输出的第一光源；

使用光学检测器来检测(82)从颗粒散射的光；

分析(84)检测到的散射光，以确定所述颗粒何时到达目标位置区域；

响应于所述颗粒被确定为到达所述目标位置区域，操作(86)具有不同的第二波长的第二光源以提供光脉冲，其中所述第二光源用小于20％的占空比和驱动信号而被操作，所述驱动信号是最大许可的连续驱动信号的至少2倍；以及

使用相同的所述光学检测器来检测(88)响应于所述光脉冲而从所述颗粒发射的光。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括使用背景水平补偿电路，以用于减小在操作所述第二光源时所述光学检测器适应背景散射中的改变的响应时间。

13.根据权利要求12所述的方法，包括：使用所述补偿电路将模仿背景信号的信号注入到所述光学检测器的放大器，以便减少由所述放大器看到的背景信号中的改变。