本發(fā)明涉及電子工程,尤其涉及一種回歸反射型光電傳感器。
背景技術(shù):
1、回歸反射型光電傳感器通常由傳感器主體和反射板組成,傳感器主體包括控制模塊以及沿光路設(shè)置的發(fā)射端、發(fā)射透鏡、接收透鏡、接收端,其工作原理為:通過控制模塊驅(qū)動(dòng)發(fā)射端發(fā)出的光經(jīng)過發(fā)射透鏡聚焦后投射到反射板上,然后經(jīng)過反射板將光反射到接收透鏡,接收透鏡再將光聚焦到接收端,進(jìn)而來檢測(cè)傳感器主體和反射板之間是否存在待測(cè)物體。
2、盲區(qū)是評(píng)價(jià)回歸反射型光電傳感器的重要指標(biāo)之一。一般情況下,若傳感器主體和反射板之間存在待測(cè)物體,那么經(jīng)過反射板反射回的光達(dá)不到發(fā)射端的接收管,從而觸發(fā)回歸反射型光電傳感器。
3、然而,當(dāng)待測(cè)物體靠近傳感器主體至一定距離范圍時(shí),待測(cè)物體表面產(chǎn)生的漫反射光的強(qiáng)度足夠大,以至于即使測(cè)物體擋在傳感器主體和反射板之間,接收管仍然能接收到通過待測(cè)物體的漫反射回傳感器的光。若該漫反射光的強(qiáng)度超過傳感器的觸發(fā)閾值,就會(huì)引起傳感器判定接收到反射板的光,而不是已被物體擋住,從而導(dǎo)致傳感器誤判,因此,這一距離范圍就是回歸反射型光電傳感器的盲區(qū)。
4、為了減小盲區(qū),現(xiàn)有的回歸反射型光電傳感器通常使用偏振片,來區(qū)分由反射板反射的光與待測(cè)物體表面產(chǎn)生的漫反射光。如圖1所示,通過在發(fā)射回路安裝0度偏光片100,接收回路安裝90度偏光片101,特制的反射板102表面具有多組三角錐或其他光學(xué)材料,以將發(fā)射光折轉(zhuǎn)90度。因此,如圖1中(a)所示,只有反射板102反射回傳感器的光才能通過接收回路的90度偏光片101達(dá)到接收管。而如圖1中(b)所示,介于傳感器主體和反射板102之間的待測(cè)物體103表面產(chǎn)生的漫反射光,由于沒有經(jīng)過90度偏轉(zhuǎn),大部分達(dá)不到傳感器的接收管。即使待測(cè)物體103距離傳感器很近,其漫反射回傳感器的光由于無法通過90度偏光片,導(dǎo)致接收光強(qiáng)達(dá)不到閾值,不會(huì)觸發(fā)傳感器,從而大大減少了傳感器的盲區(qū)。
5、然而,這種偏光片設(shè)計(jì)也引入了更高的成本和制造復(fù)雜度,對(duì)偏光片和反射板均提出了較高的要求。若偏光片或反射板的質(zhì)量不好,由于偏光片和反射板的組合無法實(shí)現(xiàn)發(fā)射光為0度偏轉(zhuǎn),接收管接收到光為發(fā)射管的發(fā)射光的90度偏轉(zhuǎn),那么就會(huì)有漫反射光進(jìn)入接收管,導(dǎo)致傳感器仍會(huì)存在較大的盲區(qū)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種基于三角測(cè)距的回歸反射型光電傳感器。
2、本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
3、一種基于三角測(cè)距的回歸反射型光電傳感器,包括:
4、發(fā)射模塊、反射模塊和接收模塊,所述反射模塊與所述發(fā)射模塊、所述接收模塊呈三角布設(shè);
5、所述接收模塊包括多像素接收管,用于根據(jù)接收到的光時(shí)生成電信號(hào);
6、控制模塊,分別連接所述發(fā)射模塊和所述接收模塊,用于驅(qū)動(dòng)所述發(fā)射模塊發(fā)射光,以及根據(jù)所述電信號(hào)確定光斑的強(qiáng)度和分布信息,根據(jù)所述光斑的強(qiáng)度和分布信息確定檢測(cè)結(jié)果;
7、所述檢測(cè)結(jié)果至少包括所述發(fā)射模塊和所述反射模塊之間是否存在待測(cè)物體。
8、優(yōu)選地,所述發(fā)射模塊包括:
9、發(fā)射端,所述發(fā)射端用于在所述控制模塊的驅(qū)動(dòng)作用下發(fā)射光;
10、發(fā)射透鏡,設(shè)置于所述發(fā)射端和所述反射模塊之間,用于將所述發(fā)射端發(fā)射的光經(jīng)過所述發(fā)射透鏡聚焦后朝向所述反射模塊發(fā)射。
11、優(yōu)選地,所述發(fā)射透鏡為平凸透鏡,所述發(fā)射透鏡的平面朝向所述發(fā)射端設(shè)置,所述發(fā)射透鏡的凸面朝向所述反射模塊設(shè)置。
12、優(yōu)選地,所述反射模塊包括反射板,所述反射板上朝向所述發(fā)射模塊的一面呈鋸齒狀。
13、優(yōu)選地,所述接收模塊還包括:
14、接收透鏡,所述接收透鏡位于所述多像素接收管和所述反射模塊之間。
15、優(yōu)選地,所述接收透鏡為平凸透鏡,所述接收透鏡的平面朝向所述多像素接收管設(shè)置,所述接收透鏡的凸面朝向所述反射模塊設(shè)置。
16、優(yōu)選地,所述控制模塊還包括:
17、光斑質(zhì)心位置確定單元,用于根據(jù)所述光斑的強(qiáng)度和分布信息確定光斑質(zhì)心位置;
18、距離測(cè)量單元,連接所述光斑質(zhì)心位置確定單元,用于根據(jù)光斑質(zhì)心位置確定所述待測(cè)物體與所述回歸反射型光電傳感器之間的距離。
19、優(yōu)選地,所述控制模塊包括:
20、光強(qiáng)變化量確定單元,用于確定所述光斑的強(qiáng)度相對(duì)預(yù)設(shè)光強(qiáng)閾值的光強(qiáng)變化量;
21、第一判斷單元,連接所述光強(qiáng)變化量確定單元,用于判斷所述光強(qiáng)變化量是否超過預(yù)設(shè)強(qiáng)度閾值,并在所述光強(qiáng)變化量超過所述預(yù)設(shè)強(qiáng)度閾值時(shí),輸出判定所述發(fā)射模塊和所述反射模塊之間存在待測(cè)物體的第一檢測(cè)結(jié)果;
22、所述檢測(cè)結(jié)果包括所述第一檢測(cè)結(jié)果。
23、優(yōu)選地,所述控制模塊還包括:
24、第二判斷單元,用于在所述光強(qiáng)變化量未超過預(yù)設(shè)強(qiáng)度閾值時(shí)判斷光斑位置變化是否超過預(yù)設(shè)位置閾值,并在所述光斑位置變化是否超過所述預(yù)設(shè)位置閾值時(shí),輸出判定所述發(fā)射模塊和所述反射模塊之間存在待測(cè)物體的第二檢測(cè)結(jié)果;
25、所述檢測(cè)結(jié)果包括所述第二檢測(cè)結(jié)果。
26、優(yōu)選地,還包括:
27、電源模塊,連接所述控制模塊;
28、通訊模塊,連接所述電源模塊。
29、本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)或有益效果在于:
30、本發(fā)明基于三角測(cè)距原理,通過采用多像素接收管和反射板,來確定光斑的強(qiáng)度和分布信息,進(jìn)而確定發(fā)射模塊和反射模塊之間是否存在待測(cè)物體,無需額外使用偏振片,具有低成本、高可靠性、小盲區(qū)等優(yōu)點(diǎn)。
1.一種基于三角測(cè)距的回歸反射型光電傳感器,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三角測(cè)距的回歸反射型光電傳感器,其特征在于,所述發(fā)射模塊包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于三角測(cè)距的回歸反射型光電傳感器,其特征在于,所述發(fā)射透鏡為平凸透鏡,所述發(fā)射透鏡的平面朝向所述發(fā)射端設(shè)置,所述發(fā)射透鏡的凸面朝向所述反射模塊設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三角測(cè)距的回歸反射型光電傳感器,其特征在于,所述反射模塊包括反射板,所述反射板上朝向所述發(fā)射模塊的一面呈鋸齒狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三角測(cè)距的回歸反射型光電傳感器,其特征在于,所述接收模塊還包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于三角測(cè)距的回歸反射型光電傳感器,其特征在于,所述接收透鏡為平凸透鏡,所述接收透鏡的平面朝向所述多像素接收管設(shè)置,所述接收透鏡的凸面朝向所述反射模塊設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三角測(cè)距的回歸反射型光電傳感器,其特征在于,所述控制模塊還包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三角測(cè)距的回歸反射型光電傳感器,其特征在于,所述控制模塊包括:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于三角測(cè)距的回歸反射型光電傳感器,其特征在于,所述控制模塊還包括:
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三角測(cè)距的回歸反射型光電傳感器,其特征在于,還包括: