专利名称：光电控制器的发射和接收装置的制作方法
技术领域：
光电控制器的发射和接收装置属于传感器装置，用于自动化控制设备中。
在有背景光的环境下使用的光电控制器，为了防止背景光的干扰一般都采用调制发射方式，通常的调制方法是使发光器件发出某一频率的闪频光、接收部份的光敏器件将接收到的闪光信号转换为交变电信号后，经过隔直流藕合的交流放大器的放大，再根据交流信号的有无或幅度大小来实现光电控制的目的。但是，这种方法只能排除恒定不变或变化缓慢的背景光的干扰，当背景光中含有某种频率的闪烁光时，便会对接收器产生干扰而误动作。
本实用新型的任务是设计一种发射和接收装置，使它能排除使用环境背景中的闪烁光的干扰。
本装置的发射部份由调制器和发光器件构成，调制器可由振荡和驱动电路组成。为了便于采取抗干扰措施，振荡电路的频率应高干背景干扰光的闪烁频率三倍以上。振荡电路的输出信号经过驱动电路使发光器件发出一定强度的闪光，作为控制信号光源。若振荡电路本身具有足够的负载能力，可不另设驱动电路。
本装置的接收部份由光敏器件、带通滤波器、放大器、鉴幅整形器、计数器、积分器和振荡器组成。当信号光和背景各种干扰光投射到光敏器件上后，便转换为含有多种频率成份的电信号。为了区分出控制信号，排除干扰信号，先采用带通滤波器进行选频滤波，对频率较低的背景干扰信号加以抑制。由于高性能的滤波器设计和制作都较困难，这里对滤波器不作太高的要求，因此，经滤波后的信号中尚不能可靠地排除干扰，还须采取更可靠的选频措施。为此，先将滤波后的信号适当放大(也可以在滤波前放大)，再由施密特电路鉴幅和整形，使幅值较小的干扰信号完全滤除，幅值较大的信号则变为等幅矩形波，然后，将矩形波送进一个计数器计数，同时，再用一个周期性窄脉冲给计数器置零，当置零脉冲的频率不低于干扰信号的闪烁频率而又低于发射光的调制频率时，只有接收到控制信号时才能使计数器产生进位输出，而频率较低的干扰信号不能使计数器产生进位脉冲，这样便起到了计数鉴频作用。再用积分电路和电压比较器判别计数器进位脉冲的有和无，就能可靠地区分开控制信号和干扰信号。当干扰信号有多种频率成份且强度较大时，只要合适地选取发射的调制频率和发射强度，选好计数器置零脉冲频率，再合理设置滤波器的通带宽度和Q值、放大器的放大倍数、施密特触发器的回差和计数器的进制及输出端位数。总能达到排除干扰的目的。计数器的置零脉冲可以利用发射部份振荡器的输出信号分频后取得，也可以由一个单独的振荡器提供。
本装置的主要特征是对光敏器件的输出的各种信号进行了滤波、鉴幅整形和计数鉴频三次选频。可以有效地排除干扰，与现有技术相比，电路简单，工作可靠，适合在有复杂的背景干扰光的环境下工作。
本实用新型的一个实施例的电路如附图
所示。图中以集成电路J1和发光器件BG1为核心构成了装置的发射部份。J1及其外围元件组成一个方波振荡器，其输出经电阻限流驱动发光器件BG1发射出控制光信号。
图中除发射部份以外的电路是接收部份，光敏器件BG5将接收的各种光信号转换为电信号，为了与滤波器匹配，其间设置了由BG4构成的射极输出器。滤波器由A1和A2两个运算放大器及其外围元件构成，其通带中心频率与发射光的调制频率相同或相近。滤波后的信号经A3放大后送给由A4构成的施密特触发器鉴幅和整形，整形后的信号被送到计数器J3的计数输入端，发射部份振荡器J1输出的方波经J2分频后送到J3的置零端，计数器的较高位输出经积分电路加到三极管BG2的基极。控制另一个积分电路的充放电，最后由BG3作输出元件，控制其他电路。
在本电路中，为了使滤波器对干扰脉冲有较好的抑制作用，发射光的调制频率应比背景干扰光的闪频高三倍以上。计数器的置零脉冲频率应不低于干扰光的闪烁频率，计数器的进制数应不低于调制频率与干扰光闪频的比值。例如，当使用环境的背景中有100HZ的频闪光干扰时，调制频率可选为1000HZ，J2和J3可用二一一十进制计数器，J3的置零脉冲频率为100HZ，这样，当调制光进入接收部份后，J3的输出端Q3在每个计数周期中会有两个脉冲输出，而当只有干扰光进入时，Q3端就不会有脉冲输出。
本电路使用的电源未在图中画出。
权利要求1.光电控制器的发射和接收装置。发射部份由调制器和发光器件组成。接收部份由光敏器件、放大和选频电路构成。其特征是，发射光的调制频率高于使用环境背景中干扰光的闪烁频率三倍以上。接收部份的选频电路由带通滤波器和鉴幅整形器和计数鉴频器构成。
2.根据权利要求1所述的光电控制器的发射和接收装置，其特征是带通滤波器的通带中心频率与发射光的调制频率相同或相近，通带宽度值小于发射光调制频率与背景干扰光闪烁频率的差值。
3.根据权利要求1所述的光电控制器的发射和接收装置，其特征是，鉴幅整形器由施密特触发器构成。
4.根据权利要求1所述的光电控制器的发射和接收装置，其特征是，计数鉴频器由一个进制大于3的计数器和一个窄脉冲源构成，脉冲源作用在计数器的置零端，其频率不低于背景干扰光的闪烁频率，但低于发射光的调制频率。
专利摘要一种光电控制器的发射和接收装置，适合在背景中有较强的闪烁干扰光的环境下使用。本装置由发射和接收两部分组成。其特征是它发射出的控制光用远高于干扰光闪烁频率的某个固定频率调制。其接收部分对光敏器件接收到的光信号所转换的电信号，采取了带通滤波，鉴幅整形和计数鉴频三重措施，不仅能排除背景中恒定或缓变光的干扰，而且能排除背景中闪烁光的干扰，从而使光电控制器工作可靠。
文档编号H04B1/02GK2046695SQ8820832
公开日1989年10月25日 申请日期1988年7月8日 优先权日1988年7月8日
发明者程嵩岳, 李建容 申请人:程嵩岳, 李建容