專利名稱：雙孔光電門的制作方法
雙孔光電門技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于傳感器領(lǐng)域，它是一種感知運動物體速度的光電門。背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中測試運動物體的光電門上只有一個紅外線發(fā)射和紅外線接收的對孔，稱之為“單孔光電門”。它的實驗環(huán)境是這樣的:如把小球作為測量的對象時，需要測量I個小球通過光電門的時間，從而求出小球通過光電門時的瞬時速度。使用傳統(tǒng)的單孔光電門來測量時，必須確定小球通過光電門時的擋光寬度，由于被測物體的形狀大小和運動姿態(tài)及運動軌跡決定擋光寬度，所以，這個被測物體的擋光寬度是很難確定的。如果沒有專業(yè)的輔助設(shè)備，很難保證被測的運動物體每次通過光電門時的擋光寬度是一致的。因而，存在測量精度不夠高的缺點。當(dāng)被測物體的形狀差異很大時，如對于測量一個小鋼球與測量一本書本從空中掉下經(jīng)過某個高度位置時的瞬時速度時，這種單孔光電門測量就有點勝任不了，它難以保證測量的精度。本發(fā)明的目的是為了解決這一技術(shù)上的難點，本發(fā)明推出一種“雙孔光電門”的新技術(shù)方案。其目的在于提高光電門對測量形狀差異較大的物體的瞬時速度的測量精度。使用單孔光電門來測量書本落下時的瞬時速度時，由于書本長度和寬度的尺寸過長，測量瞬時速度時擋光寬度的情況顯得復(fù)雜，因此就需要使用到兩個傳統(tǒng)的單孔光電門，利用書本通過兩個單孔光電門之間的時間及兩個單孔光電門之間的距離，從而求出瞬時速度。而使用本發(fā)明的雙孔光電門時，僅使用一個雙孔光電門即可。只要書本正常通過了一個雙孔光電門，光電門就測得了時間，用兩個光電門之間的孔距(它們被定為Icm)除上時間，就可以得到瞬時速度。這樣的測量運動物體的方法簡單直觀，測量結(jié)果準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容I, 一種傳感運動物體運動的雙孔光電門，它包含有紅外光發(fā)射兀件和紅外光接收兀件，其特征是:其構(gòu)成分為機械部分和電子電路部分這兩大部分，其機械部分包含 有:“Π ”形的中空殼體,它由主體面殼和主體底殼合攏構(gòu)成,在“Π ”形的中空殼體的兩腳上分別布置有兩個紅外光發(fā)射管和兩個紅外光接收管，在其一個腳上布置有兩個紅外光發(fā)射管，它們之間保持一定的距離；在其另一個腳上相對應(yīng)地布置有兩個紅外光接收管，它們之間也保持相同的間隔距離。第一紅外光發(fā)射管和第二紅外光發(fā)射管被布置在同一個腳的腳端；第一紅外光接收管和第二紅外光接收管被布置在相對的另一只腳的腳端上。在中空殼體的內(nèi)腔里有數(shù)據(jù)處理電路板、紅外光接收電路板、紅外光發(fā)射電路板。在其中空殼體的主體面殼和/或主體底殼上設(shè)有用于與傳感器或者與計算機連接傳輸數(shù)據(jù)的一個雙層USB接口，還有一個顯示傳感器工作狀態(tài)的發(fā)光二級管。其電子電路部分包含有:①紅外光發(fā)射電路，②紅外光接收電路,③數(shù)據(jù)處理電路。在①紅外光發(fā)射電路板上有兩個紅外光發(fā)射管；在②紅外光接收電路板上有兩個紅外光接收管。在③數(shù)據(jù)處理電路板中包含有紅外光接收三極管信號轉(zhuǎn)換電路，包含有信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路，包含有信號指示燈電路。各電路之間有用于電氣溝通的電氣連接件。
2，在所述的第一紅外光發(fā)射管和第二紅外光發(fā)射管之間的距離是I厘米，第一紅外光接收管和第二紅外光接收管之間的距離也是I厘米。3，所述的電子電路被分別布置在三塊PCB板子上面，在“Π”形的中空殼體上紅外光發(fā)射管電路板和紅外光接收管電路板它們分別布置在中空殼體兩個相對的腳端上，而數(shù)據(jù)處理電路板則被布置在中空殼體的中間橫梁上，各個電路板之間有使其在電路上相互溝通形成通路的電氣連接件，它們是各種J接口。4，所述的紅外光發(fā)射電路包含有作為電氣連接件的接口 J2、J5、和紅外光發(fā)光二極管D1、D5。5，所述的紅外光接收電路包含有作為電氣連接件的接口 Jl和紅外光接收管Q1、Q606，所述的數(shù)據(jù)處理電路板包含有紅外光接收三極管信號轉(zhuǎn)換電路、信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路、信號指示燈電路，還包含有作為電氣連接件的接口 J3、J6、J7，和一個雙層的USB接口 J4。7，所述的雙層的USB接口 J4是連接光電門傳感器為其提供電源和接地的接口。8，所述的雙層的USB接口 J4是在多個光電門同時使用時用以級聯(lián)下一個光電門的接口。9，所述的中空殼體的主體面殼或主體底殼上設(shè)有用于與外部實驗設(shè)備連接的兩個螺接孔。10，所述的指示物體通過的工作狀態(tài)指示燈LED被安裝在中空殼體的橫梁上。11，所述的紅外光接收三極管信號轉(zhuǎn)換電路包含有一個三極管和一個電壓比較器芯片，來源于紅外光接收三極管的傳感信號從三極管的基極進入，而從電壓比較器前方的引腳輸出。12，所述的信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成包含有一個三極管和電阻，三極管的基極與輸入傳感信號相連，而輸入傳感信號是紅外光接收管信號轉(zhuǎn)換電路的電壓比較器的輸出信號。13，所述的信號指示燈電路它包含有一個三極管Q2，它的基極通過電阻與傳感輸出信號相連，它的集電極通過電阻與發(fā)光二級管LED相連，它的發(fā)射極與接地相連。14，所述的雙層的USB接口 J4它包含有兩個USB接口，J4共有八個引腳，分為兩組，每組四個引腳供一個USB接口用，其中有一個電源端、一個接地端、兩信號線sensor-outI λsensor_out2015，所述的“Π”形的中空殼體的橫梁上設(shè)有用于與其它實驗設(shè)備或支架連接固定用的突耳。16，所述的“Π”形的中空殼體的橫梁上設(shè)有發(fā)光二極管LED的透光孔。在上述結(jié)構(gòu)特征中，螺接孔是用于與外部實驗設(shè)備和其它支架連接；突耳也是用于與外部實驗設(shè)備連接用的。顯示工作狀態(tài)的發(fā)光二級管LED其作用是當(dāng)運動物體通過兩對紅外光發(fā)射管和紅外光接收管的紅外光覆蓋位置時LED燈會發(fā)光閃爍，表明物體通過兩組紅外光發(fā)射、接收端口。對本發(fā)明電子電路進一步說明如下:紅外光發(fā)射電路的構(gòu)成如下:因為有兩個紅外光發(fā)射元件所以有兩相同的電路，每條紅外光發(fā)射電路中有一個紅外光發(fā)射管和一個用于溝通電路的接口，在數(shù)據(jù)處理電路板上有一個與電源和接地分別相連的接口與之相對應(yīng)連接，以取得從電源到接地的電路連通。接口 J2和紅外發(fā)光管Dl構(gòu)成第一紅外光發(fā)射電路，J2針對位于數(shù)據(jù)處理電路板上的接口 J3相互連接，構(gòu)成電氣上的通路。接口 J5和紅外光發(fā)射管D5構(gòu)成第二紅外光發(fā)射電路，接口 J5針對于位于數(shù)據(jù)處理電路板上的接口 J7構(gòu)成電氣上的通路。三塊不同的電路板之間它們通過排線構(gòu)成電氣連接，以取得從電源到接地的電路連通。當(dāng)上述的兩個電路構(gòu)成了回路時紅外發(fā)光管Dl和D5點亮。紅外光接收電路的構(gòu)成如下:它包含有兩個紅外光接收管，它們是第一紅外光接收管Ql和第二紅外光接收管Q6，所述的電路還包含有一個帶有四個引腳的用于電氣連接的接口 J1，其中兩個引腳用于與兩條傳感信號輸入線連接，另外兩個引腳它們一個接電源、另一個接地。在數(shù)據(jù)處理電路板上也有一個帶有四個引腳的用于電氣連接的接口，它是J6，它的四條引腳中兩條連傳感信號輸入線，另兩條分別與電源和接地相連的。所述的紅外光接收電路的接口 Jl與所述的數(shù)據(jù)處理電路板上的接口 J6相對應(yīng)連接，以取得兩路傳感信號以及從電源到接地的電路連通。通過接口 Jl和J6的連接當(dāng)三極管接收到紅外光線照射時紅外接收三極管Ql和Q6導(dǎo)通構(gòu)成回路，傳感信號為高電平。當(dāng)沒有紅外光線照到紅外接收三極管Ql和Q6時，傳感信號為低電平。數(shù)據(jù)處理電路板:它包含有接口 J3、J4、J6、J7和紅外接收管信號轉(zhuǎn)換電路、信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路、信號指示燈電路。J4接口是一個雙層USB接口，它的一個USB接口用來與光電門傳感器連接，另一個USB接口是用于與下一個光電門(如果需要的話)連接。接口 J4共有八個引腳，因為它是為光電門級聯(lián)設(shè)計的，所以，每一個USB接口有一個電源端、一個接地端、兩條信號線sensor-outl、sensor_out2,也就是說,一個USB接口占用四個引腳，所以這個雙USB接口就有1、2、38，八個引腳。紅外光接收管信號轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成如下:因為有兩個光發(fā)射元件，所以有兩相同的電路。每條電路的構(gòu)成包含有一個三極管和一個電壓比較器芯片，來源于紅外光接收三極管的傳感信號從三極管的基極進入，而從電壓比較器前方的引腳輸出。傳感信號進出的變化發(fā)生在電平的高低變化上。把模擬信號轉(zhuǎn)換成高低電平信號，控制三極管Q3、Q5的導(dǎo)通和截止。它為兩路紅外光接收三極管的傳感輸入信號進行轉(zhuǎn)換，信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成如下:因為有兩個紅外光發(fā)射管和兩個紅外光接收管，所以有兩相同的信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路。每條信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成包含有一個三極管和電阻。三極管的基極與輸入傳感信號相連，而輸入傳感信號是上述紅外光接收管信號轉(zhuǎn)換電路的電壓比較器的輸出信號，當(dāng)它為高電位時三極管Q4、Q7導(dǎo)通，其集電極所產(chǎn)生的低電位就是輸出信號，位于集電極的輸出信號就是本發(fā)明的終端輸出，其它設(shè)備電路獲得此輸出信號后，按照應(yīng)用目的用于其它電路(不在本發(fā)明的范圍內(nèi))的運作。三極管Q4、Q7基極的輸入傳感信號處于高電平時，三極管Q4、Q7導(dǎo)通，此時其集電極的輸出傳感信號就處于低電位。信號指示燈電路的構(gòu)成如下:它包含有一個三極管Q2，它的基極通過電阻與傳感輸出信號相連，它的集電極通過電阻再通過D2發(fā)光二級管LED與電源VCC相連。三極管Q2基極相連的傳感器輸出信號是通過二極管D3、D4和電阻R3進入到三極管的基極的。當(dāng)信號SIGINPUT1和信號SIGINPUT2中有一個信號為高時，三極管Q2基極的傳感輸出信號為高電平，三極管導(dǎo)通，發(fā)光二級管D2就點亮。當(dāng)信號SIGINPUT1和信號SIGINPUT2都為低時，三極管Q2的基極的傳感輸出信號的電平為低電平時，三極管Q2截止,發(fā)光二級管D2滅。本發(fā)明的優(yōu)點是:使用雙孔光電門，無須確定小球通過光電門時的擋光寬度，因為雙孔門上的孔距是1cm，小球無論哪個寬度只要通過了這1cm，光電門就測得了時間，用這Icm除上時間，就可以得到瞬時速度，無須專業(yè)的輔助設(shè)備，即可方便得到實驗數(shù)據(jù)。

圖1a是本發(fā)明實施例的產(chǎn)品立體圖。圖1b是本發(fā)明實施例的產(chǎn)品立體圖的旋轉(zhuǎn)圖。圖2是本發(fā)明實施例的三塊電路板的立體圖。圖3是本發(fā)明實施例的電路方框圖。圖4是本發(fā)明實施例的雙USB接口的電路圖。圖5是本發(fā)明實施例的紅外光發(fā)射電路圖。圖6是本發(fā)明實施例的紅外光接收電路圖。圖7是本發(fā)明實施例的紅外光接收三極管信號轉(zhuǎn)換電路。圖8是本發(fā)明實施例的信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路。圖9是本發(fā)明實施例的信號指示燈電路。
具體實施方式雙孔光電門1，主體面殼2，主體底殼3，突耳4，J4 雙 USB 接口 5，第一發(fā)射端口 6，第二發(fā)射端口 7，第一接收端口 8，第二接收端口 9，發(fā)光二級管透光孔10，連接孔11，連接孔12，紅外光發(fā)射電路板13，紅外光接收電路板14，Dl第一紅外光發(fā)射二極管15, D5第二紅外光發(fā)射二極管16,Ql第一紅外光接收管17，Q6第二紅外光接收管18，數(shù)據(jù)處理電路板19，D2發(fā)光二級管20，紅外光發(fā)射電路21、紅外光接收電路22，數(shù)據(jù)處理電路23，J2 接口 24，J3 接口 25，J5 接口 26，J7 接口 27，傳感信號輸入線28,傳感信號輸入線29,Jl 接口 30，J6 接口 31，Q3紅外光接收三極管32，LM393芯片33，Q5 三極管 34，LM393 芯片 35，Q4三極管36，Q7三極管37，Q2 三極管，38。圖1a是本發(fā)明實施例的產(chǎn)品立體圖，它顯示了由塑料模制而成完成裝配以后的雙孔光電門I的產(chǎn)品外形，它是一個“Π”字形中空結(jié)構(gòu)的雙孔光電門I是由主體面殼2和主體底殼3合攏固定一體而成，它是空心的。在其“Π”字形中空結(jié)構(gòu)的中間橫梁上布置有一個用于與外部支架或其他設(shè)備固定連接用的突耳4，一個雙USB接口 5。在其“Π”字形中空結(jié)構(gòu)的左腿或右腿的底部內(nèi)側(cè)分別設(shè)有紅外光發(fā)射和紅外光接收用的端口，它們是第一發(fā)射端口 6和第二發(fā)射端口 7，以及第一接收端口 8和第二接收端口 9。在中間橫梁上布置有一個用于與外部支架或其他設(shè)備固定連接用發(fā)光二極管透光孔10。在主體底殼3的左腿或右腿上分別設(shè)有用于與外部支架或其他設(shè)備固定連接用的連接孔11或連接孔12。圖1b是本發(fā)明實施例的產(chǎn)品立體圖的旋轉(zhuǎn)圖。圖2是本發(fā)明實施例的三塊電路板的立體圖。在雙孔光電門的殼體內(nèi)的空腔中容納有三塊電子電路的PCB印刷線路板，它們是位于“Π”字形左右兩腳空腔內(nèi)的紅外光發(fā)射電路板13或紅外光接收電路板14。在紅外光發(fā)射電路板13上有第一紅外光發(fā)射管15，第二紅外光發(fā)射管16。在紅外光接收電路板14上有Ql第一紅外光接收管17和Q6第二紅外光接收管18。在中間橫梁的空腔里布置有數(shù)據(jù)處理電路板19。在所述的數(shù)據(jù)處理電路板19上有J4雙USB接口 5，和LED發(fā)光二級管20。圖3是本發(fā)明實施例的電路方框圖。本發(fā)明的電路方框圖有三塊，它們是紅外光發(fā)射電路21、紅外光接收電路22和數(shù)據(jù)處理電路23。三塊電路分別位于不同的空間中，三塊位于不同位置的PCB電路板之間它們通過排線和接口相互之間構(gòu)成電氣連接，以取得從電源到接地的電路連通和紅外光傳感信號的發(fā)生及傳送。圖4是本發(fā)明實施例的雙USB接口的電路圖。J4接口 5有兩個USB接口組成，它的一個USB接口用來與光電門傳感器連接，另一個USB接口是用于與下一個光電門(如果需要的話)連接。J4雙USB接口 5共有八個引腳，因為它是為級聯(lián)光電門設(shè)計的接口，所以它就是兩個單獨的USB接口的合成。每一個USB接口有一個電源端、一個接地端和兩條信號線sensor-out 1、sensor_out2,也就是說,一個USB接口占用四個引腳,所以這個雙USB接口 5就有1、2、38，八個引腳。引腳I至4構(gòu)成第一USB接口，引腳5至8構(gòu)成第二 USB接口。圖5是本發(fā)明實施例的紅外光發(fā)射電路圖。紅外光發(fā)射電路21的構(gòu)成如下:因為有兩個紅外光發(fā)射二極管15、16所以有兩相同的電路，每條紅外光發(fā)射電路中有一個紅外光發(fā)射二級管和一個用于溝通電路的接口，在數(shù)據(jù)處理電路板19上有一個與電源和接地分別相連的接口與之相對應(yīng)連接，以取得從電源到接地的電路連通。J2接口 24和Dl紅外發(fā)光二極管15構(gòu)成第一紅外光發(fā)射電路。J2接口 24針對位于數(shù)據(jù)處理電路板上的J3接口 25相互連接，構(gòu)成電氣上的通路。J5接口 26和D5紅外光發(fā)射二極管16構(gòu)成第二紅外光發(fā)射電路，J5接口 26針對于位于數(shù)據(jù)處理電路板上的J7接口 27構(gòu)成電氣上的通路。當(dāng)上述的兩個電路構(gòu)成了電氣相通的回路時Dl紅外光發(fā)光二極管15和D5紅外光發(fā)光二極管16點亮，持續(xù)發(fā)出紅外光線。圖6是本發(fā)明實施例的紅外光接收電路圖。紅外光接收電路的構(gòu)成如下:它包含有兩個紅外光接收管，它們是Ql第一紅外光接收管17和Q6第二紅外光接收管18，所述的電路還包含有一個帶有四個引腳的用于電氣連接的Jl接口 30，其中兩個引腳用于與兩條傳感信號輸入線28、29的連接，另外兩個引腳它們一個接電源VCC、另一個接地GND。在數(shù)據(jù)處理電路板上也有一個帶有四個引腳的用于電氣連接的J6接口 31，它的四條引腳中第2引腳和第3引腳連傳感信號輸入線，第I引腳與電源VCC，第4引腳和接地GND相連的。所述的紅外光接收電路的Jl接口 30與所述的數(shù)據(jù)處理電路板上的J6接口 31相對應(yīng)連接，以取得兩路傳感信號和從電源VCC到接地GND的電路連通。通過Jl接口 30和J6接口 31的連接，當(dāng)Ql紅外光接收三極管17和Q6紅外光接收三極管18接收到紅外光線照射時紅外光接收三極管Ql和Q6導(dǎo)通構(gòu)成回路，傳感信號為高電平。當(dāng)沒有紅外光線照到紅外光接收三極管Ql和Q6時，傳感信號為低電平。圖7是本發(fā)明實施例的紅外光接收三極管信號轉(zhuǎn)換電路。紅外光接收管信號轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成如下:因為有兩個紅外光接收元件，所以有兩個相同的電路。每條電路的構(gòu)成包含有一個三極管和一個電壓比較器芯片，來源于紅外光接收三極管的傳感信號從三極管的基極進入，而從電壓比較器前方的引腳輸出。傳感信號進出的變化發(fā)生在電平的高低變化上。把模擬信號轉(zhuǎn)換成高低電平信號，控制三極管Q3、Q5的導(dǎo)通和截止。它為兩路紅外光接收三極管的傳感輸入信號進行轉(zhuǎn)換。傳感信號Sensor-1N和Sensor-1N2來源于Ql和Q6紅外光接收三極管。當(dāng)Sensor-1N為高電平時，Q3紅外光接收三極管32導(dǎo)通，LM393芯片33第2腳為高電壓，當(dāng)這個電壓大于R6和R7組成的分壓值時LM393芯片33第I腳輸出為低電平。反之，當(dāng)傳感信號Sensor-ΙΝ為低電平時，LM393芯片33第I腳輸出為高電平。同理，在Q5三極管34和電壓比較器LM393芯片35構(gòu)成的紅外光接收三極管信號轉(zhuǎn)換電路中Sens0r-1N2的情況也是如此。此兩相同的電路是布置在“Π”形中空殼體I的中間橫梁空腔內(nèi)的數(shù)據(jù)處理板19上的。圖8是本發(fā)明實施例的信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路。因為有兩對相同的紅外光發(fā)射和接收管，所以有兩條相同的信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路。在每一條中信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路中包含有三極管，它通過電阻與電源VCC相連，其發(fā)射極接地，其基極通過電阻與來自電壓比較器的輸出信號相連，其集電極送出傳感器輸出信號。圖中，Q4三極管36其基極通過電阻R5與來自電壓比較器的SIGINPUT1傳感信號相連通，其集電極通過電阻R8與電源VCC相連，集電極處輸出傳感信號SENS0R-0UT1。同樣，Q7三極管37的基極通過電阻R13與來自電壓比較器的SIGINPUT2傳感信號相連通，其集電極處輸出傳感信號SENS0R-0UT2，其集電極通過電阻R14與電源VCC相連。兩條相同的信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路是布置在“Π”形中空殼體的中間橫梁空腔內(nèi)的數(shù)據(jù)處理板19上的。圖9是本發(fā)明實施例的信號指示燈電路。信號指示燈電路中包含有Q2三極管38，D2發(fā)光二級管20，三極管38的基極通過電阻R3與傳感輸出信號SIGOUT相通，其發(fā)射極接地，其集電極通過電阻Rl再通過D2發(fā)光二級管20與電源VCC相連。與基極相連的傳感信號SIGOUT來自于電壓比較器的輸出信號SIGINPUT1和SIGINPUT2，它們通過二極管D3和D4和電阻R3后進入Q2三極管38的基極。當(dāng)信號SIGINPUT1和信號SIGINPUT2中，有一個信號為高電平時，信號SIGOUT為高電平，三極管38導(dǎo)通，此時D2發(fā)光二級管20點亮，指示有物體此時通過光電門。反之，當(dāng)SIGINPUT1和SIGINPUT2都為低電平時，SIGOUT也為低電平，Q2三極管38就截止，D2發(fā)光二級管20熄滅。
權(quán)利要求
1.一種傳感運動物體運動的雙孔光電門，它包含有紅外光發(fā)射兀件和紅外光接收兀件，其特征是:其構(gòu)成分為機械部分和電子電路部分這兩大部分， 其機械部分包含有: “ Π ”形的中空殼體，它由主體面殼和主體底殼合攏構(gòu)成,在“ Π ”形的中空殼體的兩腳上分別布置有兩個紅外光發(fā)射管和兩個紅外光接收管，在其一個腳上布置有兩個紅外光發(fā)射管，它們之間保持一定的距離；而在另一個腳上相對應(yīng)地布置有兩個紅外光接收管，它們之間也保持相同的間隔距離，第一紅外光發(fā)射管和第二紅外光發(fā)射管被布置在同一個腳的腳端；第一紅外光接收管和第二紅外光接收管被布置在相對的另一只腳的腳端上， 在中空殼體的內(nèi)腔里有數(shù)據(jù)處理電路板、紅外光接收電路板、紅外光發(fā)射電路板，在其中空殼體的主體面殼和/或主體底殼上設(shè)有用于與傳感器或者與計算機連接傳輸數(shù)據(jù)的一個雙層USB接口，還有一個顯示傳感器工作狀態(tài)的發(fā)光二級管， 其電子電路部分包含有: ①「紅外光發(fā)射電路,②紅外光接收電路,③數(shù)據(jù)處理電路， 在①紅外光發(fā)射電路 板上有兩個紅外光發(fā)射管；在②紅外光接收電路板上有兩個紅外光接收管，在③數(shù)據(jù)處理電路板中包含有紅外光接收三極管信號轉(zhuǎn)換電路，包含有信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路，包含有信號指示燈電路，各電路之間有用于電氣溝通的電氣連接件。
2.如權(quán)利要求1所述的雙孔光電門，其特征是:在所述的第一紅外光發(fā)射管和第二紅外光發(fā)射管之間的距離是I厘米，第一紅外光接收管和第二紅外光接收管之間的距離也是I厘米。
3.如權(quán)利要求1所述的雙孔光電門，其特征是:所述的電子電路被分別布置在三塊PCB板子上面，在“Π”形的中空殼體上紅外光發(fā)射管電路板和紅外光接收管電路板它們分別布置在中空殼體兩個相對的腳端上，而數(shù)據(jù)處理電路板則被布置在中空殼體的中間橫梁上，各個電路板之間有使其在電路上相互溝通形成通路的電氣連接件，它們是各種J接口。
4.如權(quán)利要求1所述的雙孔光電門，其特征是:所述的紅外光發(fā)射電路包含有作為電氣連接件的接口 J2、J5、和紅外光發(fā)光二極管Dl、D5。
5.如權(quán)利要求1所述的雙孔光電門，其特征是:所述的紅外光接收電路包含有作為電氣連接件的接口 Jl和紅外光接收管Ql、Q6。
6.如權(quán)利要求1所述的雙孔光電門，其特征是:所述的數(shù)據(jù)處理電路板包含有紅外光接收三極管信號轉(zhuǎn)換電路、信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路、信號指示燈電路，還包含有作為電氣連接件的接口 J3、J6、J7，和一個雙層的USB接口 J4。
7.如權(quán)利要求1或6所述的雙孔光電門，其特征是:所述的雙層的USB接口J4是連接光電門傳感器為其提供電源和接地的接口。
8.如權(quán)利要求1或6所述的雙孔光電門，其特征是:所述的雙層的USB接口J4是在多個光電門同時使用時用以級聯(lián)下一個光電門的接口。
9.如權(quán)利要求1所述的雙孔光電門，其特征是:所述的中空殼體的主體面殼或主體底殼上設(shè)有用于與外部實驗設(shè)備連接的兩個螺接孔。
10.如權(quán)利要求所述的雙孔光電門，其特征是:所述的指示物體通過的工作狀態(tài)指示燈LED被安裝在中空殼體的橫梁上。
11.如權(quán)利要求6所述的雙孔光電門，其特征是:所述的紅外光接收三極管信號轉(zhuǎn)換電路包含有一個三極管和一個電壓比較器芯片，來源于紅外光接收三極管的傳感信號從三極管的基極進入，而從電壓比較器前方的引腳輸出。
12.如權(quán)利要求6所述的雙孔光電門，其特征是:所述的信號驅(qū)動及轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成包含有一個三極管和電阻，三極管的基極與輸入傳感信號相連，而輸入傳感信號是紅外光接收管信號轉(zhuǎn)換電路的電壓比較器的輸出信號。
13.如權(quán)利要求6所述的雙孔光電門，其特征是:所述的信號指示燈電路它包含有一個三極管Q2，它的基極通過電阻與傳感輸出信號相連，它的集電極通過電阻與發(fā)光二級管LED相連，它的發(fā)射極與接地相連。
14.如權(quán)利要求1或6所述的雙孔光電門，其特征是:所述的雙層的USB接口J4它包含有兩個USB接口，J4共有八個引腳，分為兩組，每組四個引腳供一個USB接口用，其中有一個電源端、一個接地端、兩條信號線sensor-outl、sensor_out2。
15.如權(quán)利要求1所述的雙孔光電門，其特征是:所述的“Π”形的中空殼體的橫梁上設(shè)有用于與其它實驗設(shè)備或支架連接固定用的突耳。
16.如權(quán)利要求1所述的雙孔光電門，其特征是:所述的“Π”形的中空殼體的橫梁上設(shè)有發(fā)光二極管的透光孔 。
全文摘要
本發(fā)明是用于測量運動物體瞬時速度的雙孔光電門。在其“∏”形的中空殼體的兩腳上分別布置有兩個紅外光發(fā)射管和兩個紅外光接收管，它們之間保持1cm的距離。在中空殼體的內(nèi)腔里有信號處理電路板、紅外光接收電路板、紅外光發(fā)射電路板。有用于與傳感器或者與計算機連接傳輸數(shù)據(jù)的一個雙層USB接口，還有一個顯示傳感器工作狀態(tài)的發(fā)光二級管。其電子電路部分包含有紅外光發(fā)射電路，紅外光接收電路，信號數(shù)據(jù)處理電路。優(yōu)點是使用雙孔光電門，無須確定小球通過光電門時的擋光寬度，因為雙孔光電門上的孔距是1cm，用這1cm除上時間，就可以得到瞬時速度，無需專業(yè)的輔助設(shè)備，即可方便得到實驗數(shù)據(jù)。
文檔編號G01P3/68GK103207286SQ20121000929
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者周彬, 楊磊 申請人:上海辰昊信息科技有限公司