專(zhuān)利名稱(chēng)：紅外遙控器功率綜合測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種以紅外光為控制信號(hào)的遙控器的測(cè)試儀器，屬測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域。
目前，以遙控方式控制操作的家用電器愈來(lái)愈多，如常見(jiàn)的錄象機(jī)、電視機(jī)、電風(fēng)扇的遙控器等，對(duì)這些遙控器的要求，總起說(shuō)來(lái)是必須有一定的控制距離及控制角度。但是，由于技術(shù)及認(rèn)識(shí)上的原因，對(duì)遙控器的要求目前僅達(dá)到定性階段，隨著產(chǎn)品質(zhì)量及性能指標(biāo)的不斷提高，作為附件的遙控器愈來(lái)愈成為整機(jī)衡量指標(biāo)的一部分，如1991年54厘米彩色遙控電視機(jī)的質(zhì)量集中考評(píng)會(huì)議所指出的“……紅外遙控技術(shù)存在的問(wèn)題很多，特別是循環(huán)抗干擾的能力很差，有50％參加考評(píng)的機(jī)型達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，部分機(jī)型的遙控角和遙控距離達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，其主要原因是遙控器的發(fā)射功率不夠，因此，紅外遙控技術(shù)在彩色電視機(jī)上的可靠應(yīng)用是當(dāng)前遙控彩電質(zhì)量的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真探索和建立遙控器主要元器件的質(zhì)量認(rèn)定方法”，可惜的是，目前尚沒(méi)有任何一臺(tái)能定量檢測(cè)遙控器發(fā)射功率的測(cè)試儀器。
本實(shí)用新型的目的是提供一種紅外遙控器測(cè)試儀的設(shè)計(jì)方案，這種儀器，應(yīng)能對(duì)遙控器的信號(hào)發(fā)射能力給出定量的結(jié)果，能夠方便地測(cè)出遙控器的光脈沖功率和峰值功率，以及在不同距離上的相對(duì)發(fā)射功率強(qiáng)度，還應(yīng)能對(duì)未加調(diào)制的紅外發(fā)光管測(cè)出其發(fā)射功率。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，將遙控器發(fā)射的紅外光經(jīng)過(guò)一個(gè)光探頭的變換，使其在被測(cè)光和所采樣的部分光之間建立某種定量的關(guān)系，再將此采樣光能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)電壓表或示波器予以顯示出來(lái)。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。


圖1為本實(shí)用新型的原理方框圖。
圖2是電原理圖。
圖3是光探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是遙控器的作用距離和相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線。
圖5是遙控角和信號(hào)強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線。
本實(shí)用新型由完成光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的光探頭部分和實(shí)現(xiàn)電信號(hào)放大檢測(cè)的電路兩部分組成，其中，光探頭為一個(gè)光電二極管D1，由它接收遙控器發(fā)射的紅外光并將其轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，光譜響應(yīng)范圍為0.1－1.1微米，放大檢測(cè)電路由放大器2(即圖2中的A1)，量程轉(zhuǎn)換電路3，功率定標(biāo)電路4及顯示電路5組成，放大器2的輸入端接光探頭1，其輸出端接功率定標(biāo)電路4，后者的輸出端再接顯示電路5的輸入端，顯示電路可采用3 1/2 數(shù)字顯示集成塊(市售產(chǎn)品，3 1/2 D.V.M)。
本實(shí)用新型中所述的放大器2采用OP－37集成電路塊，該電路具有低漂移、低噪聲、高增益的特點(diǎn)。信號(hào)自2腳輸入至放大器，在2腳上還接有一個(gè)工作點(diǎn)調(diào)整電路，調(diào)整電路由電阻R1、R2、R3、R4及電位器W1組成，電阻R1、R3分別接正負(fù)電源，調(diào)節(jié)電位器即可達(dá)到調(diào)整直流工作點(diǎn)之目的，電位器W2接于管腳1、8，用于調(diào)零。7腳和4腳分別接電源的正負(fù)極，放大后的信號(hào)從管腳6輸送至功率定標(biāo)電路，量程轉(zhuǎn)換電路3由開(kāi)關(guān)K2及若干電阻組成，使放大器可以分幾檔改變其放大倍數(shù)，以用于檢測(cè)不同功率電平的光信號(hào)。本新型中的一個(gè)實(shí)施例是四擋量程，其對(duì)應(yīng)的電阻為R5＝10K，R6＝100K，R7＝1M，R8＝10M，相應(yīng)的開(kāi)關(guān)K2采用單刀四擲開(kāi)關(guān)。
功率定標(biāo)電路由電位器W3和電阻R9組成，信號(hào)從電位器的中心頭輸出。改變中心頭的位置，可調(diào)整其信號(hào)輸出的大小，從而使儀器計(jì)量的功率單位能夠和基準(zhǔn)光功率的標(biāo)準(zhǔn)值相一致。
在運(yùn)用測(cè)量裝置測(cè)量遙控器發(fā)光二極管的發(fā)射功率時(shí)，一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是如何保證測(cè)試儀能夠?qū)⒈粶y(cè)光全部接收到，由于發(fā)光二極管發(fā)射的光不是一條直線，也不是均勻的球面，而是一個(gè)在空間分布的大致的錐形，為了能真正測(cè)出其全部功率而不是某一部分值，本實(shí)用新型采用一種積分球式的光探頭，這種形式的光探頭由光電二極管D1、積分球3、遮光板8，進(jìn)光孔2及支座10所組成，其中，積分球?yàn)閮蓚€(gè)半圓球面，其內(nèi)壁涂以對(duì)光具有高反射率的涂層，兩個(gè)半圓球面用螺栓對(duì)合在一起并固定在支座10上，兩半圓球面中的一個(gè)設(shè)有一個(gè)進(jìn)光孔2，在另一個(gè)半圓球面上的相應(yīng)位置上也開(kāi)有一個(gè)孔，兩個(gè)孔中心的連線以通過(guò)球心為好。光電二極管D1即安裝在硅光電二極管管座5上，遮光板8置于進(jìn)光孔2和光電二極管D1的中心連線上(球心處)。遮光板用掛片6夾緊在積分球3的對(duì)縫處。遮光板可采用直徑為3－5厘米，厚1－2毫米的圓片，表面亦涂敷高反射率的涂層，如硫酸鋇等。管座5可焊接在積分球3上，管腳輸出線4可自管座5上的孔引出。在進(jìn)光孔2的右側(cè)亦焊接一個(gè)法蘭9和支架10，它們的作用是用來(lái)固定待測(cè)的紅外發(fā)光二極管或遙控器。
采用上述光探頭后，待測(cè)光將自進(jìn)光孔2導(dǎo)入積分球內(nèi)，在球內(nèi)經(jīng)內(nèi)壁多次漫射后形成一個(gè)均勻的光場(chǎng)，經(jīng)出口導(dǎo)出的光便成為整個(gè)球腔內(nèi)一定衰減量的光，衰減倍數(shù)是恒定的，其衰減量K＝球內(nèi)層表面積除出口面積。只要測(cè)出其衰減后的光能量，即可準(zhǔn)確地求出待測(cè)光的全部功率。
為了測(cè)出峰值功率，本實(shí)用新型還設(shè)有一個(gè)峰值信號(hào)處理電路，該信號(hào)處理電路包括放大器7、量程轉(zhuǎn)換電路6及功率定標(biāo)電路8所組成。其中，放大器7經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K1接于光探頭1的輸出端，放大器7的輸出接功率定標(biāo)電路8，所述定標(biāo)電路8為定位器W6，處理后的信號(hào)可由W6的中心頭上引至示波器顯示出來(lái)。
放大器7由晶體管放大級(jí)，射級(jí)輸出器，及兩級(jí)放大電路A2、A3所組成，晶體管放大級(jí)由晶體管T1、電阻R11及基極電阻R12組成。信號(hào)自開(kāi)關(guān)K1的AC擋輸入，從T1的集電極輸出至射級(jí)輸出器，后者則由晶體管T2和電阻R13組成，經(jīng)阻抗變換后，從射極電阻上輸出，T1、T2可選擇3DK27。電容C4為耦合電容，由它將信號(hào)傳輸至下一級(jí)。兩級(jí)放大電路A2和A3基本上有相同的構(gòu)成，其中，A2由輸入電阻R14、調(diào)零電位器W1、接地電阻R17及旁路電容C5、C6所組成，A3與其結(jié)構(gòu)相同，故不再?gòu)?fù)述。A2級(jí)放大器的放大倍數(shù)由量程轉(zhuǎn)換電路6來(lái)調(diào)整。后者由開(kāi)關(guān)K3和反饋電阻R15、R16組成，由于R15、R16的阻值不同，則放大器的放大倍數(shù)亦不同，一個(gè)實(shí)施例是選擇R15＝2K。R16＝620K。R14＝1K，W4＝10K，C5、C6＝0.1μ。A3中各相應(yīng)的電阻的阻值為R20＝10K，R19＝1K，W5＝10K，C8、C9＝0.1μ運(yùn)放電路均選用OP－37，該集成塊具有高增益的特點(diǎn)，完全可滿(mǎn)足信號(hào)放大的需要。
經(jīng)A2、A3放大后的信號(hào)從其管腳6輸出后，即送至功率定標(biāo)電路8。所述功率定標(biāo)電路即為電位器W6。由于它能使儀器計(jì)量的功率單位能夠和基準(zhǔn)光功率的標(biāo)稱(chēng)值調(diào)整到一致，故稱(chēng)為定標(biāo)電路。W6可選擇5K電位器，由它的中心頭將信號(hào)輸出至示波器上予以測(cè)定。
本實(shí)用新型中的積分球可采用黃銅制造(亦可采用其它金屬或非金屬制造)，其直徑約為8－15厘米，壁厚1－2毫米。
使用時(shí)，如果要測(cè)量遙控器發(fā)光二極管未經(jīng)調(diào)制的直流功率，則可由3 1/2 數(shù)字顯示集成塊上直接讀出，如果要測(cè)量光脈沖功率電平，則可由示波器顯示屏上的刻度值讀出，對(duì)前者的測(cè)量，可將發(fā)光二極管裝在光探頭的法蘭9上，開(kāi)關(guān)K1放在DC擋，使待測(cè)發(fā)光二極管發(fā)光(亦可是遙控器的)，則顯示電路顯示的數(shù)據(jù)即為二極管的發(fā)射功率。對(duì)后者的測(cè)量，可將遙控器裝在法蘭9和支架10上，把開(kāi)關(guān)K1放在AC擋，用高頻電纜接好示波器，脈沖圖象即顯示在熒光屏上，由示波器的顯示刻度數(shù)及放大器的放大倍數(shù)，即可讀出光脈沖的功率電平值。由示波器測(cè)出的脈寬除脈沖的高度值(功率電平值)，可得到光脈沖的峰值功率，另外，本實(shí)用新型還可測(cè)得遙控器發(fā)射光脈沖水平曲線分布的情況，即遙控角和信號(hào)強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線(見(jiàn)圖5)，也可測(cè)得遙控器的作用距離和相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線，它反映了遙控器的發(fā)射功率隨距離而變化的情況(見(jiàn)圖4)，因此，本實(shí)用新型可以作為各類(lèi)遙控器生產(chǎn)廠或質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)的監(jiān)測(cè)工具，在科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐中具有廣泛的應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種紅外遙控器功率綜合測(cè)試儀，其特征在于，它由完成光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的光探頭部分和實(shí)現(xiàn)直流電信號(hào)放大檢測(cè)的電路兩部分組成，其中，光探頭為一個(gè)光電二極管D1，由它接收紅外光并將其轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，放大檢測(cè)電路由放大器2，量程轉(zhuǎn)換電路3，功率定標(biāo)電路4及顯示電路5組成，放大器2的輸入端接光探頭1，其輸出端接功率定標(biāo)電路4，后者的輸出端再接顯示電路5的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試儀，其特征在于光探頭1由光電二極管D1、積分球3、遮光板8、進(jìn)光孔2及支座10所組成，其中，積分球?yàn)閮蓚€(gè)半圓球面，其內(nèi)壁涂以對(duì)光具有高反射率的涂層，兩半圓球面對(duì)合在一起，并固定在支座10上，兩半圓球面中的一個(gè)設(shè)有一個(gè)進(jìn)光孔2，在另一個(gè)半圓球面上的相應(yīng)位置上也開(kāi)有一個(gè)孔，光電二極管D1即安裝在光電二極管管座5上，遮光板8置于進(jìn)光孔2和光電二極管D1的中心連線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試儀，其特征在于，它還設(shè)有一個(gè)峰值交流電信號(hào)處理電路，該信號(hào)處理電路包括放大器7、量程轉(zhuǎn)換電路6及功率定標(biāo)電路8所組成，其中放大器7經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K1接于光探頭1的AC輸出端，放大器7的輸出接功率定標(biāo)電路8，所述定標(biāo)電路8為定位器W6，處理后的信號(hào)可由W6的中心頭上引至示波器顯示出來(lái)。
專(zhuān)利摘要一種遙控器功率綜合測(cè)試儀，它由完成電信號(hào)轉(zhuǎn)換的光探頭部分和實(shí)現(xiàn)電信號(hào)放大檢測(cè)的電路兩部分構(gòu)成，其中，光探頭為一個(gè)光電二極管。放大檢測(cè)電路由放大器、量程轉(zhuǎn)換電路，功率定標(biāo)電路及顯示電路組成。它能將待測(cè)紅外光電二極管轉(zhuǎn)變成電信號(hào)后在數(shù)字顯示電路上讀出，或者在示波器上顯示出來(lái)，用它可檢測(cè)遙控器的各項(xiàng)性能指標(biāo)，可廣泛用作各生產(chǎn)廠、質(zhì)量監(jiān)督或科研部門(mén)的測(cè)試工具。
文檔編號(hào)G01J1/00GK2108287SQ91229709
公開(kāi)日1992年6月24日 申請(qǐng)日期1991年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月5日
發(fā)明者李洪魁, 郭正強(qiáng) 申請(qǐng)人:李洪魁, 郭正強(qiáng)