用于物體檢測的光電開關的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及安檢設備，更具體地涉及安檢設備中用于物體檢測的光電開關設計。
【背景技術】
[0002]在現有的安檢設備中，用于物體檢測的光電開關的功能是判斷檢測區(qū)域內是否有物體存在。現有的光電開關通常采用一個光接收管對應一個光發(fā)射管的光路方式。因此，當光發(fā)射管的數量較多時，光接收管的數量也相應地很多，從而造成開關整體體積較大、設計繁冗。而且，由于各個光接收管之間的器件差異性，會導致各路接收信號的一致性較差，從而影響了后續(xù)放大處理電路的性能，進而使整個系統(tǒng)的性能下降。
[0003]而且，在現有光電開關的算法上，由于光電接收都是二值的(即僅設置了一個固定的閾值，如果超過該閾值則顯示狀態(tài)變化)，但是，在實踐中，例如紅外光等光線的發(fā)射和接收都極易受到太陽光、燈光等環(huán)境光的影響。因此在環(huán)境惡劣的情況下，容易出現誤動作。
[0004]此外，在現有的光電開關設計中，多個發(fā)射管之間的間距是固定的。因此，不能調節(jié)檢測的分辨率。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的至少一個目的是能夠克服現有技術中存在的上述技術缺陷。
[0006]本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠將光路匯集在一起進行轉換的用于物體檢測的光電開關。
[0007]本發(fā)明的又一個目的是提供一種能夠自動更新檢測閾值的用于物體檢測的光電開關。
[0008]本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有優(yōu)良的開放性、擴展性和適應性的用于物體檢測的光電開關。
[0009]因此，根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于物體檢測的光電開關，所述光電開關包括:
[0010]光發(fā)射單兀，包括配置成發(fā)射多路光信號的若干光發(fā)射器；
[0011]光接收單兀,包括與所述若干光發(fā)射器逐一對應的若干光纖接收器，所述若干光纖接收器配置成接收和匯集所述多路光信號，其中，所述若干光發(fā)射器和所述若干光纖接收器之間限定物體檢測區(qū)域；
[0012]光電轉換單元，連接所述若干光纖接收器并且配置成執(zhí)行由所述光纖接收器輸出的光信號的光電轉換以產生電信號；以及
[0013]控制和處理單元，連接所述光發(fā)射單元和所述光電轉換單元并且配置成控制和處理所述光信號和/或所述電信號。
[0014]優(yōu)選地，所述光發(fā)射單元還包括光發(fā)射驅動板，所述若干光發(fā)射器以等間距的方式布置在所述光發(fā)射驅動板上；更優(yōu)選地，所述間距是能夠調節(jié)的。
[0015]根據本發(fā)明的一個具體實施例，所述控制和處理單元包括:驅動控制電路，連接所述光發(fā)射單元，并且配置成控制所述若干光發(fā)射器的啟動；放大處理電路，連接所述驅動控制電路，并且配置成放大由光電轉換單元輸出的電信號；和，微控制器，連接所述放大處理電路，并且配置成執(zhí)行放大后的電信號的模擬-數字轉換和處理、以及產生發(fā)送至所述驅動控制電路的驅動信號。
[0016]進一步地，所述控制和處理單元還可以包括檢波處理電路，該檢波處理電路連接在所述驅動控制電路和所述微控制器之間，并且配置成對放大后的電信號執(zhí)行檢波處理。
[0017]優(yōu)選地，所述微控制器還可以配置成執(zhí)行由模擬-數字轉換得到的數字值和由檢波處理得到的信號值與預先設定的判斷閾值之間的比較，以確定是否輸出指示存在物體的遮攔狀態(tài)。
[0018]優(yōu)選地，所述微控制器還可以配置成基于由模擬-數字轉換得到的數字值和由檢波處理得到的信號值確定是否更新所述判斷閾值。
[0019]優(yōu)選地，所述微控制器還可以配置成基于由模擬-數字轉換得到的數字值和由檢波處理得到的信號值更新所述判斷閾值。
[0020]優(yōu)選地，所述驅動信號是脈寬調制信號。
[0021]進一步地，所述微控制器還配置成同時執(zhí)行放大后的電信號的模擬-數字轉換和處理以及對放大后的電信號執(zhí)行檢波處理。
[0022]優(yōu)選地，所述光發(fā)射器是紅外光發(fā)射二極管，以及，所述光電轉換單元是紅外光接收管。
[0023]具體地，所述驅動控制電路、所述放大處理電路、所述微控制器和所述檢波處理電路設置在控制板上。
[0024]根據本發(fā)明，在所述光接收單元中，所述若干光纖接收器可以包括用于接收來自對應的光發(fā)射器發(fā)射的光信號的若干光接收端，以及用于匯集所接收到的多路光信號的單一的光輸出端。在一個具體實施例中，所述單一的光輸出端可以通過采用光纖融合技術將多個光纖接收器融合成單一的光纖而形成。在另一個具體實施例中，所述單一的光輸出端可以是由多個光纖接收器集合而成的一簇光纖體。
[0025]本發(fā)明至少取得了如下技術效果:
[0026]本發(fā)明提供的用于物體檢測的光電開關，通過采用多路光纖作為光路接收的載體，并且隨后所接收的多路光路信號匯集成一個光路接收器中再進行光電轉換，從而克服了現有技術中接收器繁冗的缺陷，實現了小體積的光電開關。而且，本發(fā)明提供的光電開關，所采用的算法除去了環(huán)境光的影響，判據閾值會隨著環(huán)境的變化而變化，因此不僅能夠適應不同的工作環(huán)境，而且也提高了穩(wěn)定性和可靠性。此外，本發(fā)明提供的用于物體檢測的光電開關，采用了開放式的架構設計，根據具體的應用要求，只要適度增加或者減少光發(fā)射器和接收光纖的數量，就能夠擴大或者縮小檢測區(qū)域；進一步地，只要適度減小或者增大光發(fā)射管之間的距離，即可提高或者降低檢測的分辨率。因此，本發(fā)明提供的用于物體檢測的光電開關具有優(yōu)良的開放性、擴展性和適應性。
[0027]而且，本發(fā)明提供的用于物體檢測的光電開關不僅可以應用于現有的安檢設備上，并且能夠實現可靠穩(wěn)定的運行。此外，本發(fā)明提供的用于物體檢測的光電開關能夠實現準確檢測的對象包括但不限于以下物品:透明塑料瓶、薄紙、鋼制品、液體瓶等。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面的附圖僅僅是示例性地顯示本發(fā)明的一些實施例，對本領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。而且，這些附圖也不應理解是對本發(fā)明所作出的任何限制。
[0029]圖1是根據本發(fā)明的具體實施例的一種用于物體檢測的光電開關的整體架構示意圖；
[0030]圖2是根據本發(fā)明的具體實施例的光電開關的工作流程圖；
[0031]圖3是從時間上反應根據本發(fā)明的具體實施例的光電開關中的工作流程的示意圖；
[0032]圖4是根據本發(fā)明的具體實施例的光電開關中所采用的算法的流程圖；
[0033]圖5是現有技術中所采用的光電開關的架構示意圖；和
[0034]圖6是根據本發(fā)明的具體實施例的光電開關的架構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]需要說明的是，以下實施例僅為對本發(fā)明的示例性說明。下面將參考附圖并結合具體實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0036]一.整體框架
[0037]參見附圖1-4和6，本發(fā)明提供了一種用于確定檢測區(qū)域S內是否存在物體O的光電開關。參見圖1，該光電開關包括光發(fā)射單元10、光接收單元20、光電轉換單元30、以及控制和處理單兀。光發(fā)射單兀10包括配置成發(fā)射多路光信號的若干光發(fā)射器10-1,10-2,…，10-N。光接收單元20包括與若干光發(fā)射器逐一對應的若干光纖接收器20-1，20-2，…，20-N。物體檢測區(qū)域S被限定在這些光發(fā)射器和這些光纖接收器之間。這些光纖接收器20-1，20-2，…，20-N配置成接收和匯集多路光信號。具體地，光纖接收器20_1，20_2，…，20-N中的每一個的一端被布置成接收來自對應的