一种红外漫反射光电开关的制作方法

1.本实用新型涉及光电开关领域，尤其涉及一种红外漫反射光电开关。


背景技术：

2.光电开关是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路接通电路，从而检测物体的有无。物体不限于金属，所有能反射光线 (或者对光线有遮挡作用)的物体均可以被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
3.但是现有的光电开关在进行物体的检测时，不能准确地实现物体的检测，并且物体检测的可靠性较差，存在一定缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种红外漫反射光电开关，能够快速准确地实现物体的检测，并且进行检测结果的输出。
5.本实用新型是这样实现的：
6.一种红外漫反射光电开关，包括led发射端以及光电接收端；所述led发射端用于发射调制光，所述光电接收端用于接收经检测物体漫反射的反射光，所述光电接收端输出侧连接有放大电路，所述放大电路输出端，所述放大电路输出端通过模拟开关连接有比较输出电路。
7.所述led发射端包括脉冲发生电路，所述脉冲发生电路输出端通过led驱动电路连接有红外led。
8.所述光电接收端采用光电三极管。
9.所述放大电路采用两级放大电路，且两级放大电路依次为跨组放大电路以及反向比例放大电路。
10.所述脉冲发生电路与所述模拟开关控制连接。
11.所述比较输出电路包括电容积分电路以及施密特触发器，并通过输出三级管进行输出。
12.本实用新型采用两级放大电路进行检测信号的放大，能够对检测信号进行准确采集和分析，提升了检测结果的准确性，另外本电路具有采样保持功能，能够对检测信号进行稳定输出，二者相结合，大大提升了光电开关的准确性和可靠性。
附图说明
13.图1是本实用新型红外漫反射光电开关的整体电路结构示意图；
14.图2是本实用新型红外漫反射光电开关的脉冲发生电路结构示意图；
15.图3是本实用新型红外漫反射光电开关的led驱动电路结构示意图；
16.图4是本实用新型红外漫反射光电开关的一级放大电路结构示意图；
17.图5是本实用新型红外漫反射光电开关的二级放大电路结构示意图；
18.图6是本实用新型红外漫反射光电开关的采样保持比较电路结构示意图；
19.图7是本实用新型红外漫反射光电开关的输出驱动电路结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
21.请参见附图1，一种红外漫反射光电开关，包括led发射端以及光电接收端；所述led发射端用于发射调制光，所述光电接收端用于接收经检测物体漫反射的反射光，所述光电接收端输出侧连接有放大电路，所述放大电路输出端，所述放大电路输出端通过模拟开关连接有比较输出电路。
22.所述led发射端包括脉冲发生电路，所述脉冲发生电路输出端通过led驱动电路连接有红外led。在本实施方式中，如图2和图3所示，脉冲发生电路是一个由运放、电阻、电容、二极管构成的震荡电路。输出高电平时，电流主要经过 d1，r1为电容c1充电(充电较快)，当电压高于比较值时候，输出变为低电平。当输出为低电平时候，电容c1经过r2放电到out(放电较慢)。运放的同相输入端(+)的电压vp的变化趋势与out相同，这就产生了迟滞比较效果。最终会产生出一种稳定频率的脉冲波形。脉冲发生器的输出经过r13驱动三极管q10， r12为发射极电流反馈电阻，实现了对红外led的驱动。c10为发光led的缓冲电容，r10，r11，d10为c10的充电电路。
23.所述光电接收端采用光电三极管。在本实施方式中，光电三极管接收检测物体漫反射光，光电三极管可以根据光照的强度控制集电极电流的大小，从而使光电三极管处于不同的工作状态。
24.所述放大电路采用两级放大电路，且两级放大电路依次为跨组放大电路以及反向比例放大电路。在本实施方式中，如图4和图5所示，一级放大电路由光电三极管内部的三极管和外部的电阻电容构成。r31、r32、r33构成了三极管的基极偏置电路，c30为交流信号负反馈调整电容、增加了信号的线性度。r34、c31 构成了低通滤波电路。r35、r36、r37为下一级放大的输入幅值调整电路。二级放大电路为一个电容耦合的反向比例放大电路。电容耦合确保了不影响前一级的偏置电流。c41、c42、c43为滤波电容。
25.所述脉冲发生电路与所述模拟开关控制连接。所述比较输出电路包括电容积分电路以及施密特触发器，并通过输出三级管进行输出。在本实施方式中，如图6 和图7所示，脉冲发生电路的高电平信号控制着模拟开关的打开，模拟开关与电容，运放共同构成了采样保持-施密特比较电路，输出信号的高低由脉冲高电平时候的接收信号幅值的采样保持值决定。输出驱动电路主要有与门缓冲器与输出三极管构成。缓冲器用于把前一级的运放输出的信号进行电流放大，用于驱动输出三极管q60，r64、r65给三极管基极提供偏置分压。fb磁珠用于输出滤波。输出性质主要为射极开路输出，使用时候需要外界上拉电阻串联负载。
26.在工作时，脉冲发生电路发生频率为4.8khz，占空比为5％的方波。经过led 驱动电路驱动红外红外led发调制光。如果存在物体，物体反射的调制光由光电三极管接收，光电三极管对信号进行与放大，然后进入一级放大电路，一级放大电路是由三极管构成的跨组放大电路。然后进入二级放大电路，二级放大电路是由运放构成的反向比例放大电路。最后经过模拟开关进入比较输出电路，模拟开关也受脉冲发生电路控制，在脉冲为高电平时
导通。比较输出电路中由电容积分电路和由运放构成的施密特比较器构成。比较的输出驱动输出三极管。
27.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种红外漫反射光电开关，包括led发射端以及光电接收端；其特征在于：所述led发射端用于发射调制光，所述光电接收端用于接收经检测物体漫反射的反射光，所述光电接收端输出侧连接有放大电路，所述放大电路输出端，所述放大电路输出端通过模拟开关连接有比较输出电路。2.根据权利要求1所述的红外漫反射光电开关，其特征是：所述led发射端包括脉冲发生电路，所述脉冲发生电路输出端通过led驱动电路连接有红外led。3.根据权利要求1所述的红外漫反射光电开关，其特征是：所述光电接收端采用光电三极管。4.根据权利要求1所述的红外漫反射光电开关，其特征是：所述放大电路采用两级放大电路，且两级放大电路依次为跨组放大电路以及反向比例放大电路。5.根据权利要求2所述的红外漫反射光电开关，其特征是：所述脉冲发生电路与所述模拟开关控制连接。6.根据权利要求1所述的红外漫反射光电开关，其特征是：所述比较输出电路包括电容积分电路以及施密特触发器，并通过输出三级管进行输出。

技术总结
本实用新型公开了一种红外漫反射光电开关，包括LED发射端以及光电接收端；所述LED发射端用于发射调制光，所述光电接收端用于接收经检测物体漫反射的反射光，所述光电接收端输出侧连接有放大电路，所述放大电路输出端，所述放大电路输出端通过模拟开关连接有比较输出电路。本实用新型采用两级放大电路进行检测信号的放大，能够对检测信号进行准确采集和分析，提升了检测结果的准确性，另外本电路具有采样保持功能，能够对检测信号进行稳定输出，二者相结合，大大提升了光电开关的准确性和可靠性。靠性。靠性。


技术研发人员：张阳
受保护的技术使用者：上海恩弼科技有限公司
技术研发日：2022.01.21
技术公布日：2022/6/30