双路双频可逆计量红外传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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】
[0004]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。
[0005]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fjPf2的红外光;红外接收电路包括中心接收频率为fi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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]所述频率fjPf2满足dfOfs。传感器红外发射系统同时发射fjPf2两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^和f 2的光电接收模组作为光电检测元件。若f 1 = f 2，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，26 = ?时亦可能产生串扰，为了增加辨识度，选取26)?。优选的，所述频率= 38kHz，所述频率f2 = 56kHz。
[0009]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。
[0010]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】
[0011]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:
[0012]图1为本实用新型中红外发射电路的电路结构示意图；
[0013]图2为本实用新型中红外接收电路的电路结构示意图；
[0014]图3为本实用新型的工作原理示意图。
【具体实施方式】
[0015]参照附图，该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，红外发射电路包括第一发光二极管L1、第二发光二极管L2和发射电路控制芯片U1，发射电路控制芯片U1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fi和f2的红外光;红外接收电路包括中心接收频率为fi的第一红外接收器U2、中心接收频率为5的第二红外接收器U3、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U4以及连接在接收电路控制芯片U4输出端上的加减脉冲输出电路。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U1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。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J2，两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J2输送“+”脉冲信号、另一路用于向输出端子连接器J2输送脉冲信号。
[0016]上述结构中，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。
[0017]本实用新型中，传感器红外发射系统同时发射fjPf2两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fdPf2的光电接收模组作为光电检测元件。若fFft，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，25 = ?时亦可能产生串扰，为了增加辨识度，选取2fOf2。优选的，频率f! = 38kHz，f2 = 56kHz，能够避免光信号间的串扰。由于光路辨识度高，两路发射电路和两路接收电路可以分别封装在一个封装内，减小传感器尺寸，便于安装应用。基于上述原理的双路双频可逆计量红外传感器，设计方法优化了红外传感器的性能，具有避免环境光干扰，抗干扰能力强，有利于提高测量系统的稳定性和测量精度，可用于物体的检测及运动方向的判别并输出可逆计量信息。
[0018]下面结合附图的具体实施例，对本实用新型进行详细分析:
[0019]附图1是红外发射电路的结构原理