涉及工業(yè)檢測領域,具體涉及反射式微動檢測系統(tǒng)、自動化設備、工業(yè)機器人。
技術背景
現(xiàn)有的工業(yè)檢測系統(tǒng),成本高昂,對加工精度要求很高、成本很高、結構復雜,越敏感的檢測系統(tǒng),越容易感應微小的環(huán)境變化,檢測系統(tǒng)越敏感越有利于設備的高速反應,現(xiàn)有的高敏感度的檢測系統(tǒng)價格非常昂貴。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明涉及反射式微動檢測系統(tǒng)、自動化設備、工業(yè)機器人,能夠提供一種傳感器設計新思路。
1、反射式微動檢測系統(tǒng),其特征在于:包括傳感器、激光器(S9)、反光鏡(S8);
傳感器包括封裝殼體(S1)、第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)、電路(S3)、透明窗口(S2);
傳感器中:電路(S3)安裝在封裝殼體(S1)內;
傳感器中:透明窗口(S2)作為透光窗口安裝在封裝殼體(S1)上,第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)的實體并列安裝在封裝殼體(S1)內,外部光線的同一光斑能夠同時照耀到第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)的表面;
傳感器中:當光斑移動時,第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)所受的光線增量相反,一個為正一個為負,起到放大光斑移動信息的功能;
傳感器中:電路(S3)具有放大功能;
傳感器中:第一光敏電阻(R1)與電路(S3)相連,第二光敏電阻(R2)與電路(S3)相連;
傳感器中:第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)中一個為正向電阻一個為反向電阻;
傳感器中:反向電阻的阻值變化與電路(S3)的輸出變化相反,其他條件不變的情況下,反向電阻的阻值增大時,電路(S3)的輸出變小,反向電阻的阻值減小時,電路(S3)的輸出增大;
傳感器中:正向電阻的阻值的變化與電路(S3)的輸出變化相同,正向電阻的阻值減小時,電路(S3)的輸出減小,正向電阻的阻值增大時,電路(S3)的輸出增大;
反光鏡(S8)與待測物(S7)固定連接;
激光器(S9)發(fā)射的一個光束激光經由反光鏡(S8)反射后經由傳感器的、透明窗口(S2)同時投射到第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)上,待測物(S7)靠近或遠離傳感器時激光光斑移動,被傳感器輸出發(fā)生變化。
進一步地:封裝殼體(S1)為塑料材質。
進一步地:透明窗口(S2)的材質為玻璃。
進一步地:透明窗口(S2)的材質為人造藍寶石材質。
進一步地:電路(S3)為有源放大電路。
進一步地:電路(S3)為無源放大電路。
自動化設備,具有前述的傳感器。
工業(yè)機器人,具有前述的傳感器。
技術內容說明,及其有益效果。
由于第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)的變化方向相反,二電路的輸出與第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)各自相異,所以本發(fā)明能夠起到急劇放大的作用,能夠很明顯的測量到光斑的移動,可以檢測待測物S7非常細微的移動。
本發(fā)明能夠通過激光器(S9)發(fā)出的光斑的位置移動產生較大的電學變化差,本發(fā)明的設計架構使得本發(fā)明能夠放大變化差,提高感光敏感度,降低制造成本,還可以用于檢測震動。
本發(fā)明結構簡單、成本低廉、敏感度高、容易加工、提供了一條反射式微動檢測系統(tǒng)設計新思路。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的實施例1的結構示意圖,其中M為待測物S7的運動方向。
圖2是本發(fā)明的實施例1的電路采用PROTUES軟件仿真的示意圖。展示了,光敏電阻R1,R2光照相同的情況。圖中電壓表用于顯示電路輸出的強度值-電壓值。
圖3是本發(fā)明的實施例1的電路采用PROTUES軟件仿真的示意圖。展示了,光敏電阻R1光照小于R2光照的情況。圖中電壓表用于顯示電路輸出的強度值-電壓值。
圖4是本發(fā)明的實施例1的電路采用PROTUES軟件仿真的示意圖。展示了,光敏電阻R1光照大于光敏電阻R2光照的情況。圖中電壓表用于顯示電路輸出的強度值-電壓值。
附圖標號說明:第一光敏電阻(R1);第二光敏電阻(R2);第三號電阻(R3);第四號電阻(R6);第五號電阻(R4);第六號電阻(R5);第七號電阻(R7);第八號電阻(R8);第一號運算放大器(U1:A);第二號運算放大器(U1:B);第三號運算放大器(U2:A)。R5、R1、運算放大器U1A構成一個反向放大電路,R4、R2、運算放大器U1B構成一個反向放大電路,其中R4與R5的阻值相同,反向放大電路的輸入端電壓為5V,電路增益為-R5/R1以及-R4/R2,考慮到R4=R5,所以P1-2處電壓為-5V*R5/R1,P2-2出電壓為-5V*R5/R2。R3、R6、R7、R8、運算放大器U2A構成一個差分放大電路,R3=R6=15k,R7=R8=5k,電路增益為5k/15k=1/3。所以Vout=1/3*(Vp12–Vp22)=5*R5*(R2–R1)/(3*R1*R2)。
具體實施方式
實施例1、反射式微動檢測系統(tǒng),其特征在于:包括傳感器、激光器(S9)、反光鏡(S8);
傳感器包括封裝殼體(S1)、第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)、電路(S3)、透明窗口(S2);
傳感器中:電路(S3)安裝在封裝殼體(S1)內;
傳感器中:透明窗口(S2)作為透光窗口安裝在封裝殼體(S1)上,第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)的實體并列安裝在封裝殼體(S1)內,外部光線的同一光斑能夠同時照耀到第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)的表面;
傳感器中:當光斑移動時,第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)所受的光線增量相反,一個為正一個為負,起到放大光斑移動信息的功能;
傳感器中:電路(S3)具有放大功能;
傳感器中:第一光敏電阻(R1)與電路(S3)相連,第二光敏電阻(R2)與電路(S3)相連;
傳感器中:第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)中一個為正向電阻一個為反向電阻;
傳感器中:反向電阻的阻值變化與電路(S3)的輸出變化相反,其他條件不變的情況下,反向電阻的阻值增大時,電路(S3)的輸出變小,反向電阻的阻值減小時,電路(S3)的輸出增大;
傳感器中:正向電阻的阻值的變化與電路(S3)的輸出變化相同,正向電阻的阻值減小時,電路(S3)的輸出減小,正向電阻的阻值增大時,電路(S3)的輸出增大;
反光鏡(S8)與待測物(S7)固定連接;
激光器(S9)發(fā)射的一個光束激光經由反光鏡(S8)反射后經由傳感器的、透明窗口(S2)同時投射到第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)上,待測物(S7)靠近或遠離傳感器時激光光斑移動,被傳感器輸出發(fā)生變化。
電路包括包括第一號電阻、第二號電阻、第三號電阻、第四號電阻、第五號電阻、第六號電阻、第七號電阻、第八號電阻、第一號運算放大器、第二號運算放大器、第三號運算放大器;
第六號電阻的第二腳與第一號運算放大器的OP腳相連,第三號電阻的第一腳與第一號運算放大器的OP腳相連,第七號電阻的第一腳與第三號電阻的第二腳相連,第三號運算放大器的+IP腳與第三號電阻的第二腳相連,第四號電阻的第一腳與第五號電阻的第二腳相連,第二號運算放大器的OP腳與第五號電阻的第二腳相連,第八號電阻的第一腳與第四號電阻的第二腳相連,第三號運算放大器的-IP腳與第四號電阻的第二腳相連,第一號電阻的第二腳與電氣節(jié)點P1-2相連,第六號電阻的第一腳與電氣節(jié)點P1-2相連,第一號運算放大器的-IP腳與電氣節(jié)點P1-2相連,第二號電阻的第二腳與電氣節(jié)點P2-2相連,第二號運算放大器的-IP腳與電氣節(jié)點P2-2相連,第五號電阻的第一腳與電氣節(jié)點P2-2相連,第一號運算放大器的V-腳與第二號運算放大器的V-腳相連,電氣節(jié)點OUT與電氣節(jié)點OUT相連,第八號電阻的第二腳與電氣節(jié)點OUT相連,第三號運算放大器的OP腳與電氣節(jié)點OUT相連,電氣節(jié)點GND與電氣節(jié)點GND相連,第一號運算放大器的+IP腳與電氣節(jié)點GND相連,第二號運算放大器的+IP腳與電氣節(jié)點GND相連,第七號電阻的第二腳與電氣節(jié)點GND相連,第一號電阻的第一腳與電氣節(jié)點VCC相連,第二號電阻的第一腳與電氣節(jié)點VCC相連,第一號運算放大器的V+腳與電氣節(jié)點VCC相連,第二號運算放大器的V+腳與電氣節(jié)點VCC相連,第三號運算放大器的V+腳與電氣節(jié)點VCC相連,電氣節(jié)點P1-1與電氣節(jié)點VCC相連,電氣節(jié)點P2-1與電氣節(jié)點VCC相連。
實施例2、自動化設備,具有實施例1的傳感器。
實施例3、工業(yè)機器人,具有實施例1的傳感器。
不詳處為現(xiàn)有技術,故不贅述。