无源抗干扰模块及应用其的红外对射式折纸机制造技术

本实用新型专利技术提出一种无源抗干扰模块及应用其的红外对射式折纸机，无源抗干扰模块包括设有抗干扰电路的电路板，电路板具有用于连接上位控制器的第一接线端子和用于连接红外对射电路的第二接线端子；抗干扰电路设于第一接线端子和第二接线端子之间，其包括一处理芯片及其外围电路，用于处理红外对射电路反馈的传感信号及控制红外对射电路的具有固定占空比的PWM信号；一输入级放大电路，连接所述第二接线端子，用于将红外对射电路反馈的传感信号放大后传输至所述处理芯片；一输出级放大电路，连接第一接线端子，用于向上位控制器传输经所述处理芯片处理后的传感信号；以及一电压变换电路，连接直流源，用于将直流电压转换为抗干扰电路各电路模块所需的供电电压。本实用新型专利技术的电路设计巧妙而紧凑，既有优秀的抗干扰性能，又较好地控制电路的成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及红外对射通讯的抗干扰技术，具体涉及一种无源抗干扰模块。
技术介绍
在自动化生产过程中，常通过各种传感器件来监视和控制生产过程中的各个参数。例如，折纸机中会采用红外对射管来检测出纸和堵纸情况，现有的所述红外对射管包括有一个光发射器和一个光接收器，光发射器和光接收器分别装在待测物通过路径的两侧，两者之间形成对射光路。当待测物经过时，对射光路由于待测物的阻隔而被中断，此时光接收器就动作输出一个开关控制信号，由检测到的开关控制信号的数量和持续时间来统计出纸数量或检测堵纸情况。然而，实际的应用环境中存在大量的干扰信号，如荧光灯、LED灯等光干扰源，这些干扰信号极易对折纸机的红外对射管电路产生影响，导致红外对射管电路所反馈的传感数据出现偏差。对此，现行针对红外对射产品的抗干扰方案有以下几种:第一种:采用分立元件构成的传统抗干扰电路，该电路结构复杂，设计完成后各种元器件参数不能更改，仅能完成特定用途的任务，电路的重复利用性差。第二种:在光接收器侧的信号处理电路中进行了抗干扰电路设计，具体为光电接收管的信号经放大后先经过脉冲选通电路，再经过门控检波电路进行处理，该设计需对红外对射装置的电路结构进行更改，仅适合厂家对整体电路的定制，无法直接应用于现有的红外对射装置。第三种:利用CPLD器件设计的抗干扰电路，该电路具有结构简单、调节灵活、有可重复利用的潜力，输出信号的宽度和幅值稳定、准确HfiCPLD等逻辑器件需要额外的电源供电，这会令整体电路的功耗增加，且对运行稳定性有一定的影响。第四种:基于软件的红外抗干扰设计，该方式需要专门的电路配合，硬件成本较高，不适合在现有的红外对射装置上直接加装，且其抗干扰的效果取决于所采用的算法。
技术实现思路
根据
技术介绍
的内容所述，本技术提出一种无源抗干扰模块及应用其的红外对射式折纸机，目的在于能够在折纸机等设备的原有红外对射管电路的基础上实现抗干扰功能。本技术无源抗干扰模块的方案如下:一种无源抗干扰模块，包括设有抗干扰电路的电路板，所述电路板具有用于连接上位控制器的第一接线端子和用于连接连接红外对射电路的第二接线端子；所述抗干扰电路设于第一接线端子和第二接线端子之间，其包括一处理芯片及其外围电路，用于处理红外对射电路反馈的传感信号及控制红外对射电路的具有固定占空比的PWM信号；一输入级放大电路，连接所述第二接线端子，用于将红外对射电路反馈的传感信号放大后传输至所述处理芯片；一输出级放大电路，连接第一接线端子，用于向上位控制器传输经所述处理芯片处理后的传感信号；以及一电压变换电路，连接直流源，用于将直流电压转换为抗干扰电路各电路模块所需的供电电压。于本技术的一个或多个实施例当中，所述输入级放大电路具有与第二接线端子连接的输入端及与处理芯片连接的输出端，其主要包括三极管Q2、三极管Q3、耦合电容Cl及线路电阻R3和R6 ;所述三极管Q2的基极通过耗合电容Cl连接至所述输入级放大电路的输入端，其集电极与三极管Q3的基极相连，其发射极接地；所述三极管Q3的发射极连接至所述输入级放大电路的输出端，其集电极连接电压变换电路的直流输出；所述三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极之间接有线路电阻R6，所述三极管Q2的集电极与其基极之间接有线路电阻R3，所述耗合电容Cl连接所述输入级放大电路的输入端的一端连接至电压变换电路的直流输出。于本技术的一个或多个实施例当中，所述输出级放大电路具有与处理芯片连接的输入端及与第一接线端子连接的输出端，其主要包括三极管Ql ;所述三极管Ql的基极连接至所述输出级放大电路的输入端，其集电极连接至所述输出级放大电路的输出端，其发射极接地。于本技术的一个或多个实施例当中，所述电压变换电路具有与直流源连接的输入端及转换后电压输出端，其主要包括旁路电容C5和C7、降压电阻R10、大电解电容C4和C6，所述大电解电容C4与旁路电容C5并联，大电解电容C6与旁路电容C7并联，两组并联的电容之间串接有降压电阻RlO，大电解电容C4连接上位控制器端的直流电源，所述大电解电容C6作降压输出。于本技术的一个或多个实施例当中，所述第一接线端子和第二接线端采用XH2.54间距弯针插座，所述第一接线端子设有“电源、地、接收、地”四个接口，所述第二接线端子设有“电源、发射、接收、地”四个接口；其中，所述第一接线端子的“电源”接口与第二接线端子的“电源”接口直接相连，所述第一接线端子的“接收”接口连接所述输出级放大电路的输出端，所述第二接线端子的“发射”接口连接处理芯片的PWM信号，所述第二接线端子的“接收”接口连接所述输入级放大电路的输入端；所述电压变换电路的输入端连接所述第一接线端子的“电源”接口。于本技术的一个或多个实施例当中，所述处理芯片为STM8S003系列单片机。本技术红外对射式折纸机的方案如下:一种红外对射式折纸机，其具有控制电路及与控制电路连接的红外对射电路，所述控制电路与红外对射电路之间接有上述方案的无源抗干扰模块。本技术的优越性体现在:I)采用基于原红外对射管电路接口的扩展插接式设计，无需改动原有机器的电路便可增加抗干扰功能，安装、检修方便，且具有各类红外对射管电路中有着极高的可兼容性；2)采用电容分时供电的无源式电路设计，实现电路零功耗增长，保障接入本技术后整机电路的运行稳定性；3)本技术的电路设计巧妙而紧凑，既有优秀的抗干扰性能，又较好地控制电路的成本，无论从实用性还是经济性上看，均是具有卓越性能的产品，适合推广使用。【附图说明】图1为现有折纸机中的红外对射电路接线结构示意图。图2为本技术的抗干扰电路的结构示意图(不包含电压变换电路)。图3为本技术的电压变换电路的结构示意图。图4为本技术的红外对射式折纸机的红外对射电路接线结构示意图。【具体实施方式】如下结合附图，对本申请方案作进一步描述:如图2-3所示，一种无源抗干扰模块，包括设有抗干扰电路的电路板，所述电路板具有用于连接上位控制器的第一接线端子Jl和用于连接连接红外对射电路的第二接线端子J2 ;所述抗干扰电路设于第一接线端子Jl和第二接线端子J2之间，其包括一处理芯片及其外围电路，用于处理红外对射电路反馈的传感信号及控制红外对射电路的具有固定占空比的PWM信号；一输入级放大电路，连接所述第二接线端子J2，用于将红外对射电路反馈的传感信号放大后传输至所述处理芯片；一输出级放大电路，连接第一接线端子J1，用于向上位控制器传输经所述处理芯片处理后的传感信号；以及一电压变换电路，连接直流源，用于将直流电压转换为抗干扰电路各电路模块所需的供电电压。所述输入级放大电路具有与第二接线端子J2连接的输入端及与处理芯片连接的输出端，其主要包括三极管Q2、三极管Q3、耦合电容Cl及线路电阻R3和R6 ;所述三极管Q2的基极通过耗合电容Cl连接至所述输入级放大电路的输入端，其集电极与三极管Q3的基极相连，其发射极接地；所述三极管Q3的发射极连接至所述输入级放大电路的输出端，其集电极连接电压变换电路的直流输出；所述三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极之间接有线路电阻R6当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无源抗干扰模块,其特征在于：包括设有抗干扰电路的电路板，所述电路板具有用于连接上位控制器的第一接线端子和用于连接红外对射电路的第二接线端子；所述抗干扰电路设于第一接线端子和第二接线端子之间，其包括一处理芯片及其外围电路，用于处理红外对射电路反馈的传感信号及控制红外对射电路的具有固定占空比的PWM信号；一输入级放大电路，连接所述第二接线端子，用于将红外对射电路反馈的传感信号放大后传输至所述处理芯片；一输出级放大电路，连接第一接线端子，用于向上位控制器传输经所述处理芯片处理后的传感信号；以及一电压变换电路，连接直流源，用于将直流电压转换为抗干扰电路各电路模块所需的供电电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄杰勇，黎承森，
申请(专利权)人：黄杰勇，
类型：新型
国别省市：广东;44