一种光幕检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及检测技术领域，尤其涉及一种可检测半透明材料的光幕检测系统。


背景技术：

2.随着安全光幕的广泛应用，其安全标准也愈来愈高，在光幕电路中，每条光路至少有一个检测电路，比较、检测输入和输出的信号状态，以检测信号的正确性。目前的光幕只能检测挡光0％，挡光100％两种功能，对于不同透光性的光幕例如挡光70％等情况，则无法实现检测。且现有的光幕检测电路有两个输入信号，其中一个是信号输入信号，另一个是属于系统的同步信号输入信号，通过将同步信号转换为方波数字信号。此种电路种只能实现in1输入信号，且信号类型固定的数字信号，不能够实现信号类型不一致的模拟信号。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本实用新型提供了一种可检测透光性不一致的光幕的光幕检测系统。
4.本实用新型实施例提供一种光幕检测系统，包括运算放大电路，滤波电路，比较器电路和逻辑非门电路，所述运算放大电路的输入端用于信号输入，所述运算放大电路的输出端连接所述滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端连接所述比较器电路的输入端，所述比较器电路的输出端连接所述逻辑非门电路的输入端，其中，所述比较器电路包括比较器和电位器，所述比较器的正向输入端连接所述运算放大电路的输出端，所述电位器的一端连接比较器的反向输入端，另一端接地。
5.可选地，所述运算放大电路为同向放大电路。
6.可选地，所述运算放大电路包括运算放大器，第一电阻，第二电阻，第三电阻和第一电容，所述第一电阻的一端连接运算放大器的正向输入端，另一端为信号输入端，所述第二电阻的一端分别连接运算放大器的反向输入端和第三电阻的一端，第二电阻的另一端接地，第三电阻的另一端连接运算放大器的输出端，所述第一电容的一端连接运算放大器的负侧电源引脚，另一端接地，所述运算放大器的输出端通过第四电阻连接比较器的正向输入端。
7.可选地，所述滤波电路为低通滤波电路，所述低通滤波电路还包括所述电位器和第二电容，所述第二电容的一端连接第四电阻，另一端接地。
8.可选地，所述比较器电路还包括第五电阻，第六电阻，第三电容和第四电容，所述第五电阻一端连接电源，另一端分别连接比较器的反向输入端，第六电阻的一端和第四电容的一端，所述第六电阻的另一端和第四电容的另一端均连接比较器的输出端，比较器的输出端还连接逻辑非门电路，所述第三电容的一端连接比较器的正侧电源引脚，另一端接地。
9.可选地，所述逻辑非门电路包括第七电阻，电感元件、第五电容和反相器，所述第
七电阻一端连接比较器的输出端，另一端分别连接电感元件的一端和反相器的输入端，所述电感元件的另一端接地，所述第五电容的一端接地，另一端分别连接电源和反相器的电源端子。
10.可选地，所述电位器包括模拟电位器、数字电位器或滑动变阻器中的一种。
11.可选地，所述反相器包括斯密特触发器或晶体管。
12.可选地，所述比较器包括集成比较器，所述运算放大器为集成运算放大器。
13.可选地，所述比较器包括差分饱和放大电路比较器，所述运算放大器包括三极管共射极放大电路，三极管共集电极放大电路，mos管栅极接地放大电路中的至少一种。
14.本实用新型实施例提供的技术方案中，所述运算放大电路的输入端用于信号输入，所述运算放大电路的输出端连接所述滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端连接所述比较器电路的输入端，所述比较器电路的输出端连接所述逻辑非门电路的输入端，其中，所述比较器电路包括比较器和电位器，所述比较器的正向输入端连接所述运算放大电路的输出端，所述电位器的一端连接比较器的反向输入端，另一端接地，相对于现有技术，用户可通过调节电压器的电阻值，改变信号的标定值，实现信号类型不同的模拟信号的检测。
附图说明
15.图1为本实用新型光幕检测系统的结构示意图；
16.图2为本实用新型光幕检测系统中，运算放大电路的电路示意图；
17.图3为本实用新型光幕检测系统中，滤波电路，比较器电路和逻辑非门电路的电路示意图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1所示，本实用新型提供一种光幕检测系统，包括运算放大电路10，滤波电路20，比较器电路30和逻辑非门电路40，所述运算放大电路10的输入端用于检测信号的输入，并对输入信号x进行放大，所述运算放大电路10的输出端连接所述滤波电路20的输入端，所述滤波电路20用于滤除高频噪声信号，所述滤波电路20的输出端连接所述比较器电路30的输入端，比较器电路30用于对滤除高频信号后的信号进行鉴别和比较，所述比较器电路30的输出端连接所述逻辑非门电路40的输入端，逻辑非门电路40用于将信号转换为方波信号，其中，所述比较器电路30包括比较器u5和电位器r2，所述比较器u5的正向输入端连接所述运算放大电路10的输出端，所述电位器r2的一端连接比较器u5的反向输入端，另一端接地。
20.本技术比较器电路30为可调比较器电路，通过电位器的分压作用，可改变比较器输出电路的电压值的大小，进而可检测透光性不一致的物体。
21.在本实用新型的其中一实施例中，请参考图2所示，运算放大电路10为同向放大电
路，同向放大电路包括运算放大器u8，第一电阻r35，第二电阻r36，第三电阻r37和第一电容c20，所述第一电阻r35的一端连接运算放大器u8的正向输入端引脚3，第一电阻r35的另一端为信号x的信号输入端，所述第二电阻r36的一端分别连接运算放大器u8的反向输入端引脚2和第三电阻r37的一端，第二电阻r36的另一端接地，第三电阻r37的另一端连接运算放大器u8的输出端引脚1，所述第一电容c20的一端连接运算放大器u8的负侧电源引脚8和+5v电源，第一电容c20的另一端接地，所述运算放大器u8的输出端引脚1通过第四电阻r1连接比较器u5的正向输入端引脚3，运算放大器u8的正侧电源引脚4接地。
22.上述实施例中，第一电阻r35为输入匹配电阻，第二电阻r36，第三电阻r37和运算放大器u8组成同向放大电路，对输入信号x进行放大，第一电容c20为运算放大器u8的退耦电容，信号x经过第一电阻r35接入运算放大器u8的同向输入端引脚3，运算放大器u8的反向输入端引脚2通过第二电阻r36接地，对信号x进行放大后，放大后的信号为x1，x1＝x*(1+r37/r36)。
23.在本实用新型的其中一实施例中，请参考图2、图3所示，所述滤波电路20为低通滤波电路，所述低通滤波电路还包括所述电位器r2和第二电容c21，所述第二电容c21的一端连接第四电阻r1，另一端接地。
24.在本实用新型的其中一实施例中，请参考图3所示，所述比较器电路30还包括第五电阻r47，第六电阻r49，第三电容c29和第四电容c30，所述第五电阻r47一端连接+5v电源，第五电阻r47的另一端与电位器r2并联后分别连接比较器u5的反向输入端引脚4，第六电阻r49的一端和第四电容c30的一端，所述第六电阻r49的另一端和第四电容c30的另一端均连接比较器u5的输出端引脚1，比较器u5的输出端引脚1还连接逻辑非门电路，比较器u5的正侧电源引脚5分别连接+5v电源和所述第三电容c29的一端，第三电容c29的另一端接地，比较器u5的负侧电源引脚2接地。其中，+5v通过第五电阻r47、电位器r2分压后输入比较器u5的反向输入端引脚4，xout输入比较器u5的同向输入端引脚3，第六电阻r49、第四电容c30用于提高比较器u5的响应时间，第三电容c29为比较器u5的退耦电容。
25.实用新型的其中一实施例中，请参考图3所示，所述逻辑非门电路40包括第七电阻r50，电感元件z7、第五电容c3和反相器u3，所述第七电阻r50的一端连接比较器u5的输出端引脚1，第七电阻r50的另一端分别连接电感元件z7的一端和反相器u3的输入端2，所述电感元件z7的另一端接地，所述第五电容c3的一端接地，另一端分别连接+5v电源和反相器u3的电源端子5，其中第七电阻r50为限流电阻，第五电容c3为退耦电容。
26.上述实施例中，比较器u5的正向输入端用于输入xout，分压后比较器u5的反向输入端的电压为vin，vin＝5v*r2/(r2+r47)，因此，vin与电位器r2正相关，当r2增大时，vin增大，当r2减小时，vin减小，比较器u5用于比较xout和vin的幅值大小，当xout》vin时，比较器u5输出电压为vcc，当xout《vin时，比较器u5输出电压为gnd。比较器u5输出的电压经过逻辑非门电路后，输出电压转换为标准的方波信号，因此，当xout》vin时，检测系统输出低电平，当xout《vin时，检测系统输出高电平，通过调节电位器r2的阻值的大小，可改变vin的大小，进而检测系统输出电平的变化，由于不同透明度的材料的透光性不一样，电压值也不一样，因此，本技术通过调节电位器r2阻值的大小，可改变比较器u5输出电路的电压值的大小，进而可检测透光性不一致的物体。
27.本实用新型中，电位器包括但不限于可调电阻，还可以是各种模拟类型电位器，数
字类型电位器。运算放大电路包括但不限于集成运算放大器，还可以是用晶体管分立元器件搭的放大电路，或者三极管共射极放大电路，三极管共集电极放大电路，mos管栅极接地放大电路中的一种或者多种的集合。
28.比较器包括但不限于集成比较器，运放和电阻搭的差分饱和放大电路比较器，还可以是分立元器件搭搭的比较器。反相器包括但不限于斯密特触发器，还可以是各种晶体管，集成运放搭的具有反向功能的电路。
29.本实用新型当用户需要检测不同状态的模拟信号，尤其是在测量光幕领域，用于检测透光性不一致的物体时，用户可通过调节电压器的电阻值，改变信号的标定值，实现信号类型不同的模拟信号的检测。
30.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。