專利名稱：一種智能型色標(biāo)檢測(cè)光電傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具有靈敏度自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的智能 型色標(biāo)檢測(cè)光電傳感器。
背景技術(shù)：
光電檢測(cè)傳感器是一種基于不同顏色的物體對(duì)相同顏色的入射光具有不同反射 率的特性和光發(fā)射接收原理，將調(diào)制光投射到被測(cè)物件上，然后接收來(lái)自被測(cè)物件的反射 光，并根據(jù)接收到的反射光信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行辨別、區(qū)分被測(cè)物件的不同顏色，或判別物體的 存在與否的檢測(cè)裝置，被廣泛配套應(yīng)用于包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、紡織及造紙機(jī)械的自控系統(tǒng) 中，對(duì)色標(biāo)，或其他可作為標(biāo)記的圖案色塊、線條、或物體的有無(wú)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位、 定長(zhǎng)、辨色、糾偏、對(duì)版、計(jì)數(shù)等功能。目前常用的色標(biāo)檢測(cè)光電傳感器一般由單色或雙色 調(diào)制光源、光電轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)處理電路構(gòu)成，由于調(diào)制光源只有單色和雙色兩種，無(wú)法選 擇調(diào)配，致使在使用過(guò)程中，一旦被測(cè)物件的背景色和色標(biāo)之間的顏色差別不大，或者兩者 對(duì)特定的調(diào)制光的反射率差別不大時(shí)，因檢測(cè)到的數(shù)據(jù)比較接近而難以準(zhǔn)確判別，容易產(chǎn) 生誤判，影響檢測(cè)結(jié)果的正確性，此外，電氣處理電路中包含有檢波、放大、濾波、比較放大 和驅(qū)動(dòng)輸出電路，且色標(biāo)檢測(cè)光電傳感器的靈敏度均為固定式，普遍存在電氣線路結(jié)構(gòu)比 較復(fù)雜、功能單一，工作適用面不廣和制造成本較高的弊端，因而從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性角度考 慮，尚欠理想。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供一種電氣線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、工作靈敏度高且 可按需調(diào)節(jié)的智能型色標(biāo)檢測(cè)光電傳感器。本實(shí)用新型的智能型色標(biāo)檢測(cè)光電傳感器主體由光源模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào) 采集和處理模塊及輸出控制模塊構(gòu)成，特征在于所述的光源模塊由包含有由開關(guān)三極管 Ql-Q3和單色發(fā)光二極管LEDfLED3的三色調(diào)制光發(fā)生電路充任；所述的光電轉(zhuǎn)換模塊主要 由包含有光電接受器DSi、運(yùn)算放大器U4及電阻器R17、R14、R16、R18和電容器C5、C3的光電信 號(hào)轉(zhuǎn)換、濾波和放大電路充任；所述的信號(hào)采集和處理模塊包含有由邏輯器件仏和U3、電容 c6及手動(dòng)控制鍵Ki、電阻器R23和R24構(gòu)成的光電信號(hào)和按鍵信號(hào)采集電路和單片機(jī)U2 ；所 述的輸出控制模塊包含有輸出信號(hào)指示燈LED4、三極管Q4和Q5及其輸出保護(hù)電路。在電氣連接狀態(tài)下，所述的開關(guān)三極管QfQ3的三個(gè)輸入控制腳分別與單片機(jī)U2 上的三個(gè)控制信號(hào)輸出腳及邏輯器件仏的三個(gè)控制信號(hào)輸入腳相連，邏輯器件Ui的輸出腳 與邏輯器件u3的一個(gè)輸入腳電氣相連，單片機(jī)u2的另一個(gè)控制信號(hào)輸出腳與輸出控制模塊 的輸入端電氣相連，此外，所述的信號(hào)采集和處理模塊的信號(hào)輸出端與單片機(jī)的輸入端電 氣相連。工作時(shí)分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段是需要每個(gè)模塊參與的準(zhǔn)備階段，先由按鍵信 號(hào)采集模塊中的控制鍵&的信號(hào)輸出端向單片機(jī)U2發(fā)出工作控制信號(hào)，單片機(jī)U2便會(huì)向三色調(diào)制光發(fā)生電路中的開關(guān)三極管Qi_Q3的三個(gè)輸入控制腳的其中一腳及邏輯器件^的 一個(gè)輸入端輸出高低電平控制信號(hào)，驅(qū)使開關(guān)三極管Qi-Qdg據(jù)所述的電平信號(hào)執(zhí)行導(dǎo)通 或截止動(dòng)作，驅(qū)使相應(yīng)的單色發(fā)光二極管工作，此時(shí)光電二極管DSi開始工作，將被測(cè)物件 的反射光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)由運(yùn)算放大器U4及電阻器R17、R14、R16、R18和電容器C5 和C3構(gòu)成的光電信號(hào)濾波放大電路，以及與邏輯器件UpU3共同作用使得單片機(jī)U2采集到 準(zhǔn)確的相應(yīng)色光電信號(hào)，此過(guò)程會(huì)自動(dòng)地重復(fù)三次，得到相對(duì)于同一個(gè)被測(cè)物件的三個(gè)單 色光電信號(hào)值；按鍵信號(hào)采集模塊中的控制鍵&的信號(hào)輸出端向單片機(jī)隊(duì)發(fā)出第二次工作 控制信號(hào)，使得單片機(jī)重復(fù)以上的工作，然后通過(guò)單片機(jī)隊(duì)的運(yùn)算得到最終需要驅(qū)動(dòng)哪一 種顏色的調(diào)制光電路；第二階段為檢測(cè)階段，此時(shí)不再需要手動(dòng)控制的參與，由單片機(jī)隊(duì)自 動(dòng)地按序完成以后的工作，根據(jù)前一階段被選定的那一路顏色的調(diào)制光電路的基礎(chǔ)上，單 片機(jī)U2只需要一直對(duì)這一路調(diào)制光電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且根據(jù)得到的光電信號(hào)值，對(duì)包含有 輸出信號(hào)燈LED4、由三極管Q4和Q5及其輸出保護(hù)電路的輸出控制電路發(fā)出輸出信號(hào)?；谏鲜鰳?gòu)思的本實(shí)用新型的智能型色標(biāo)檢測(cè)光電傳感器，由于設(shè)置了包含有三 種顏色的調(diào)制光源，擴(kuò)大了選擇顏色范圍，可以大大地降低對(duì)被測(cè)物件的顏色要求，使得使 用范圍更寬。準(zhǔn)備階段和使用過(guò)程的控制均非常簡(jiǎn)單方便，檢測(cè)過(guò)程中自動(dòng)化程度高，不再 需要手動(dòng)參與，主要的工作都由單片機(jī)完成，由它找到對(duì)這種被測(cè)物件的光電敏感點(diǎn)的顏 色和強(qiáng)度，一致性強(qiáng)，重復(fù)性好，有利于提高工作可靠性和精度，且具有靈敏度自動(dòng)調(diào)節(jié)功 能，因而具有很強(qiáng)的實(shí)用性和廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電氣結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的電氣工作原理示意圖。圖中1.光源模塊2.光電轉(zhuǎn)換模塊3.信號(hào)采集和處理模塊4.輸出控制模塊具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和典型實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。在圖1和圖2中，本實(shí)用新型的智能型色標(biāo)檢測(cè)光電傳感器主體由光源模塊1、光 電轉(zhuǎn)換模塊2、信號(hào)采集和處理模塊3及輸出控制模塊4構(gòu)成，特征在于所述的光源模塊 1主要由包含有由開關(guān)三極管Qi_Q3和單色發(fā)光二極管LEDfLED3的三色調(diào)制光發(fā)生電路充 任；所述的光電轉(zhuǎn)換模塊2主要由包含有光電接受器DSi、運(yùn)算放大器U4及電阻器R17、R14、 R16、R18和電容器C5、C3的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換、濾波和放大電路充任；所述的信號(hào)采集和處理模塊 3包含有由邏輯器件^和U3、電容C6及手動(dòng)控制鍵&、電阻器R23和R24構(gòu)成的光電信號(hào)和 按鍵信號(hào)采集電路和單片機(jī)U2 ；所述的輸出控制模塊4包含有輸出信號(hào)指示燈LED4、三極 管94和Q5及其輸出保護(hù)電路。在電氣連接狀態(tài)下，所述的開關(guān)三極管Q「Q3的三個(gè)輸入控制腳分別與單片機(jī)U2 上的三個(gè)控制信號(hào)輸出腳u2_5、U2_6、U2_7及邏輯器件Ui的三個(gè)控制信號(hào)輸入腳相連，邏輯器 件^的輸出腳un與邏輯器件u3的一個(gè)輸入腳u3_13電氣相連，單片機(jī)u2的另一個(gè)控制信號(hào) 輸出腳u2_2與輸出控制模塊4的輸入端電氣相連，此外，所述的信號(hào)采集和處理模塊3的信號(hào)輸出端與單片機(jī)U2的輸入端u2_3電氣相連。
權(quán)利要求一種智能型色標(biāo)檢測(cè)光電傳感器，由光源模塊(1)、光電轉(zhuǎn)換模塊(2)、信號(hào)采集和處理模塊(3)及輸出控制模塊(4)構(gòu)成，其特征在于a.所述的光源模塊(1)主要由包含有開關(guān)三極管Q1 Q3和單色發(fā)光二極管LED1 LED3的三色調(diào)制光發(fā)生電路充任；b.所述的光電轉(zhuǎn)換模塊(2)主要由包含有光電接收器DS1、運(yùn)算放大器U4及電阻器R17、R14、R16、R18和電容器C5、C3的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換、濾波和放大電路充任；c.所述的信號(hào)采集和處理模塊(3)包含有由邏輯器件U1和U3、電容C6及手動(dòng)控制鍵K1、電阻器R23和R24構(gòu)成的光電信號(hào)和按鍵信號(hào)采集電路和單片機(jī)U2；d.所述的輸出控制模塊(4)包含有輸出信號(hào)指示燈LED4、三極管Q4和Q5及輸出保護(hù)電路；e.在電氣連接狀態(tài)下，所述的開關(guān)三極管Q1 Q3的三個(gè)輸入控制腳分別與單片機(jī)U2上的三個(gè)控制信號(hào)輸出腳U2 5、U2 6、U2 7及邏輯器件U1的三個(gè)控制信號(hào)輸入腳電氣相連，邏輯器件U1的輸出腳U11與邏輯器件U3的一個(gè)輸入腳U3 13電氣相連，單片機(jī)U2的另一個(gè)控制信號(hào)輸出腳U2 2與輸出控制模塊4的輸入端電氣相連，所述的信號(hào)采集和處理模塊3的信號(hào)輸出端與單片機(jī)U2的輸入端U2 3電氣相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能型色標(biāo)檢測(cè)光電傳感器，由三色調(diào)制光發(fā)生電路充任的光源模塊，由包含有光電接收器、運(yùn)算放大器及電阻器、電容器的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換、濾波和放大電路的光電轉(zhuǎn)換模塊，包含有由邏輯器件、電容及手動(dòng)控制鍵、電阻器構(gòu)成的光電信號(hào)和按鍵信號(hào)采集電路和單片機(jī)的信號(hào)采集和處理模塊，及包含有輸出信號(hào)指示燈、三極管及其輸出保護(hù)電路的輸出控制模塊構(gòu)成，主要的工作都由單片機(jī)完成，電氣線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、工作靈敏度高且可按需調(diào)節(jié)及工作適用面廣，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
文檔編號(hào)G01J3/50GK201707131SQ20092021346
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者葉子解, 王兆萍, 王子江 申請(qǐng)人:上海亞泰儀表有限公司