一种物体检测传感器及检测方法与流程

    专利查询2026-09-29  6


    本发明涉及传感器,具体的是一种物体检测传感器及检测方法。


    背景技术:

    1、物体检测传感器是用于检测是否有物体通过被测通道或点位,广泛应用于物体计数的场景中。

    2、在现有技术中,光纤传感器常常被用来做物体检测传感器用,其通过光纤导光输出并在物体表面反射回另一条光纤传输回传感器识别,但是其灵敏度低、对物体的颜色、材质、厚度等要求较高,且调节难度大、稳定性差。


    技术实现思路

    1、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及其他说明书附图中所特别指出的结构来实现和获得。

    2、本发明的目的在于克服上述不足,本发明提供了一种物体检测传感器及检测方法。

    3、本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是:一种物体检测传感器,包括光发射部、导光通道、光接收部以及控制部,

    4、光发射部,其用于发射光束至待测物体平台;

    5、光接收部,其用于接收待测物体平台的部分反射光束;

    6、导光通道,其用于将待测物体平台的部分反射光束导至所述光接收部;

    7、控制部,其分别与所述光发射部、所述光接收部连接且用于控制所述光发射部与所述光接收部的光电信号转换。

    8、本发明通过设置了导光通道与控制部,使得光束发射至待测物体平台之后,被待测物体平台表面反射的光束经过导光通道返回到光接收部,并由控制部来判断光接收部接收到的反射光束的强度,进而输出是否有检测到物体的信号,其对待测物体的要求大大降低了,检测适用范围大大增加了,且检测灵敏度与精确度高。

    9、在一些实施例中,所述导光通道的中心轴线与所述光发射部的光束发射中心轴线呈轴对称且相交。本发明通过将导光通道的中心轴线与光发射部的光束发射中心轴线设置成轴对称,进而保证了导光通道的中心轴线与待测物体平台的夹角和光发射部的光束发射中心轴线与待测物体平台的夹角保持一致,从而使得光接收部接收到的光束信号更加精确。

    10、在一些实施例中,所述导光通道的长度至少为5mm。导光通道的长度与发射的光束粗细有关,越细的光束可以使用越短的导光通道,但至少不少于5mm。本发明通过设置导光通道的长度,以确保反射光束在导光通道中能够全面地进行滤波处理,大大提高了检测精度。此外,导光通道的长度越长,能够检测到更薄的待测物体,且灵敏度更高。

    11、在一些实施例中,所述导光通道为非透明通道。本发明将导光通道设置成非透明的,能够确保反射光束顺利地返回到光接收部。

    12、在一些实施例中,所述控制部包括光驱动电路、光接收电路以及电源,所述光驱动电路用于驱动所述光发射部发射光信号,所述光接收电路用于控制所述光接收部接收光信号,所述电源为所述光驱动电路与所述光接收电路提供电能。本发明通过设置了具有光驱动电路、光接收电路以及电源的控制部,能够将光信号转换成电信号以形成是否有检测到物体的信号,灵敏度高。

    13、在一些实施例中,所述光驱动电路包括一级稳压器、二级稳压器、二极管、光信号输出器,所述一级稳压器的输入端通过所述二极管与所述电源的输出端连接,所述一级稳压器的输出端与所述二级稳压器的输入端连接,所述二级稳压器的输出端与所述光信号输出器连接。本发明通过设置了二极管以保护输入电源极性,且输入电压经过一级稳压器、二级稳压器的双重稳压作用,以确保光信号的输出。

    14、在一些实施例中,所述二级稳压器的输入端与所述一级稳压器的输出端之间连接有电阻。本发明在二级稳压器与一级稳压器之间设置了电阻,起到限流的作用。

    15、在一些实施例中,所述光接收电路包括光信号输入器、信号放大器、电压比较器、信号输出器,所述信号放大器的正极输入端与所述光信号输入器连接,所述电压比较器的负极输入端与所述信号放大器的输出端连接,所述电压比较器的正极输入端与所述一级稳压器的输出端连接,所述电压比较器的输出端与所述信号输出器连接。本发明通过设置了具有光信号输入器、信号放大器、电压比较器以及信号输出器的光接收电路,光信号被输入之后,经过信号放大器放大,再经过电压比较器进行比较,以形成是否有检测到物体的输出信号。

    16、在一些实施例中,所述信号放大器的输出端与所述电压比较器的负极输入端之间连接有电阻,所述电压比较器的输出端与所述信号输出器之间连接有电阻。本发明通过在信号放大器与电压比较器之间设置了电阻,起到信号滤波的作用;在电压比较器与信号输出器之间设置了电阻,起到限流的作用。

    17、本发明还提供了一种物体检测传感器的检测方法,所述方法是通过物体检测传感器执行的,所述物体检测传感器包括光发射部、光接收部、导光通道以及具有光驱动电路、光接收电路、电源的控制部;所述方法包括

    18、发射光束,通过所述光驱动电路驱动所述光发射部发射光束至待测物体平台;

    19、接收光束,待测物体平台表面反射光束并经过所述导光通道至所述光接收部以接收光束;

    20、输出电平信号,通过所述光接收电路将光束信号转换成电信号并输出电平信号。

    21、本发明通过发射光束至待测物体平台上,待测物体平台会将光束反射返回至光接收部,再由控制部判断光接收部所接收的反射光束的强度,进而判断是否有检测到待测物体。

    22、当光束从光发射部发射至待测物体平台,且待测物体平台上无任何待测物体时,光束会被待测物体平台反射从导光通道返回至光接收部,此时,控制部会输出低电平;

    23、当光束从光发射部发射至待测物体平台,且待测物体平台上有待测物体时,光束遇到待测物体且被待测物体反射,此时反射光束的轨道被改变了,则反射光束的强光无法进入导光通道、而弱光可以进入导光通道返回至光接收部,此时,控制部会输出高电平。

    24、通过采用上述的技术方案,本发明的有益效果是:

    25、本发明通过发射光束至待测物体平台上,待测物体平台会将光束反射返回至光接收部,再由控制部判断光接收部所接收的反射光束的强度,进而判断是否有检测到待测物体。当光束从光发射部发射至待测物体平台,且待测物体平台上无任何待测物体时,光束会被待测物体平台反射从导光通道返回至光接收部,此时,控制部会输出低电平;当光束从光发射部发射至待测物体平台,且待测物体平台上有待测物体时,光束遇到待测物体且被待测物体反射,此时反射光束的轨道被改变了,则反射光束的强光无法进入导光通道、而弱光可以进入导光通道返回至光接收部,此时,控制部会输出高电平。

    26、本发明对待测物体没有任何的特殊要求,例如待测物体的颜色、材质、厚度等,其检测适用范围大,灵敏度高,精确度高。

    27、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。

    28、无疑的,本发明的此类目的与其他目的在下文以多种附图与绘图来描述的较佳实施例细节说明后将变为更加显见。

    29、为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举一个或数个较佳实施例,并配合所示附图,作详细说明如下。


    技术特征:

    1.一种物体检测传感器,其特征在于,包括光发射部、导光通道、光接收部以及控制部,

    2.根据权利要求1所述的物体检测传感器,其特征在于,所述导光通道的中心轴线与所述光发射部的光束发射中心轴线呈轴对称且相交。

    3.根据权利要求1所述的物体检测传感器,其特征在于,所述导光通道的长度至少为5mm。

    4.根据权利要求1所述的物体检测传感器,其特征在于,所述导光通道为非透明通道。

    5.根据权利要求1所述的物体检测传感器,其特征在于,所述控制部包括光驱动电路、光接收收电路以及电源,所述光驱动电路用于驱动所述光发射部发射光信号,所述光接收电路用于控制所述光接收部接收光信号,所述电源为所述光驱动电路与所述光接收电路提供电能。

    6.根据权利要求5所述的物体检测传感器,其特征在于,所述光驱动电路包括一级稳压器、二级稳压器、二极管、光信号输出器,所述一级稳压器的输入端通过所述二极管与所述电源的输出端连接,所述一级稳压器的输出端与所述二级稳压器的输入端连接,所述二级稳压器的输出端与所述光信号输出器连接。

    7.根据权利要求6所述的物体检测传感器,其特征在于,所述二级稳压器的输入端与所述一级稳压器的输出端之间连接有电阻。

    8.根据权利要求6所述的物体检测传感器,其特征在于,所述光接收电路包括光信号输入器、信号放大器、电压比较器、信号输出器,所述信号放大器的正极输入端与所述光信号输入器连接,所述电压比较器的负极输入端与所述信号放大器的输出端连接,所述电压比较器的正极输入端与所述一级稳压器的输出端连接,所述电压比较器的输出端与所述信号输出器连接。

    9.根据权利要求8所述的物体检测传感器,其特征在于,所述信号放大器的输出端与所述电压比较器的负极输入端之间连接有电阻,所述电压比较器的输出端与所述信号输出器之间连接有电阻。

    10.一种物体检测传感器的检测方法,其特征在于,所述方法是通过物体检测传感器执行的,所述物体检测传感器包括光发射部、光接收部、导光通道以及具有光驱动电路、光接收电路、电源的控制部;所述方法包括


    技术总结
    本发明公开了一种物体检测传感器及检测方法。其中,检测传感器包括光发射部、导光通道、光接收部以及控制部,光发射部用于发射光束至待测物体平台;光接收部用于接收待测物体平台的部分反射光束;导光通道用于将待测物体平台的部分反射光束导至光接收部;控制部分别与光发射部、光接收部连接且用于控制光发射部与光接收部的光电信号转换。本发明对待测物体的要求大大降低了,检测适用范围大大增加了,且检测灵敏度与精确度高。

    技术研发人员:蔡清来,林文江
    受保护的技术使用者:福建省万物智联科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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