基于脉冲的感测制造技术

本发明专利技术披露了一种基于脉冲的感测。所公开的主题包括传感器管理部件(SMC)，该SMC便于准确地确定传感器的期望开关状态并且控制传感器的开关状态以减少不希望的环境噪声影响。SMC对从传感器的发送器发送的信号的预脉冲、脉冲和后脉冲进行采样；基于预脉冲样本的水平和后脉冲样本的水平来确定与信号相关联的环境噪声的水平；以及根据脉冲水平以及预脉冲的水平和后脉冲的水平来确定脉冲幅度以便于确定传感器的准确状态。SMC可以基于所接收到的好脉冲的数目来确定传感器在给定时间处要处于的状态。SMC可以采用线性滤波器或非线性滤波器以移除尖峰或随机噪声，以便于确定传感器的准确状态。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容总体来说涉及传感器，例如涉及基于脉冲的感测。
技术介绍
传感器结合工业制造和工业自动化系统可以用于各种目的。例如，传感器(例如光电传感器)可以被用于各种不同的应用，其可以在诸如材料处理、包装、食品加工、运输、物流、建造和半导体制造的各种行业中被发现。关于光电传感器，光电传感器实质上可以被视为开关，其中，用光束来替换该开关的机械致动器或杠杆臂功能。光电传感器可以通过感测由传感器的光电检测器接收的光量的变化来操作，其中，所检测到的光的变化可以使传感器能够检测是否存在对象和/或检测对象的大小、形状、反射率、不透明度、半透明度或颜色。光电传感器可以在不与对象物理接触的情况下提供对对象的准确检测。上述描述仅意在提供与传感器有关的背景概述，而并非意在是穷尽的。
技术实现思路
下文给出了简要概述以便提供对本公开内容的一些方面的基本理解。该概述不是广泛综述，并且其并非意在识别本公开内容的重要/关键元件或划定任何范围。该概述的唯一目的是以简化的形式呈现一些概念作为后面呈现的更详细的描述的前奏。根据各个方面，所公开的主题可以包括以下系统，该系统包括：存储器，该存储器存储有计算机可执行部件；在操作耦接至存储器的处理器，该处理器执行计算机可执行部件。计算机可执行部件可以包括传感器部件，该传感器部件至少部分地基于由该传感器部件接收的脉冲信号来在断开状态与接通状态之间转变。计算机可执行部件可以包括传感器管理部
件，该传感器管理部件根据预脉冲样本幅度或后脉冲样本幅度中的至少一个以及脉冲样本幅度来确定脉冲信号中的脉冲的脉冲幅度，以及至少部分地基于脉冲的脉冲幅度来控制传感器部件在断开状态与接通状态之间的转变。根据各种其他方面，所公开的主题可以包括以下方法，所述方法包括：确定与结合传感器接收的脉冲信号的一部分相关联的预脉冲样本值或后脉冲样本值中的至少一个以及脉冲样本值，其中，脉冲信号的一部分包括含有脉冲或脉冲缺失的脉冲周期；以及根据预脉冲样本值或后脉冲样本值中的至少一个以及脉冲样本值来确定脉冲的脉冲值或脉冲缺失的脉冲缺失值，以便于响应于脉冲或脉冲缺失来确定传感器要处于的状态。根据又一些其他方面，所公开的主题可以包括非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质存储有响应于执行而使包括处理器的系统执行操作的指令。该操作可以包括确定与结合传感器接收的脉冲信号的一部分相关联的预脉冲样本水平或后脉冲样本水平中的至少一个以及脉冲样本水平，其中，脉冲信号的一部分包括脉冲或脉冲缺失能够出现的脉冲周期。该操作还可以包括至少部分地基于脉冲样本水平、预脉冲样本水平和后脉冲样本水平来确定脉冲的脉冲水平或脉冲缺失的脉冲缺失水平，以便于响应于脉冲或脉冲缺失来确定传感器要处于的状态。为了实现前述目的和相关目的，在本文中结合下面的描述和附图来描述所公开的主题的某些说明性方面。然而，这些方面指示可以采用本文所公开的原理的各种方式中的仅一些，并且意在包括所有这样的方面和其等同方案。根据下面结合附图考虑的详细描述，其他优点和新颖特征将变得明显。附图说明图1示出了根据所公开的主题的各个方面和实施方式的可以控制传感器部件的操作和状态的示例系统的框图。图2描绘了根据所公开的主题的各个方面和实施方式的可以执行感测操作和状态(例如接通状态、断开状态)之间的转变的示例传感器部件的功能框图。图3示出了结合所公开的主题的方面和实现方式的关于与传感器部件相关联的脉冲信号的示例脉冲时序图的图。图4示出了结合所公开的主题的方面和实现方式的可以包括脉冲(或脉冲缺失)的脉冲信号和调制环境光的示例曲线图的图。图5呈现了结合所公开的主题的方面和实现方式的、与基于脉冲信号和采样窗来检测目标和响应时间有关的示例曲线图的图。图6示出根据所公开的主题的各个方面和实现方式的、从经传感器部件接收并且经传感器管理部件处理的脉冲信号得到的脉冲样本的输入序列的示例曲线图的图。图7示出根据所公开的主题的各个方面和实现方式的可以示出具有被调零(例如，设置成为0值)的异常脉冲样本的脉冲样本的示例曲线图的图。图8呈现了根据所公开的主题的各个方面和实现方式的可以示出具有用好脉冲样本的平均值修改或替换的异常脉冲样本的值的脉冲样本的示例曲线图的图。图9描绘了根据所公开的主题的各个方面和实施方式的可以控制传感器部件的操作和状态的示例系统的图。图10示出了根据所公开的主题的各个方面和实施方式的可以采用组合信号处理和检测技术以便利于控制传感器部件的操作和状态的示例性系统的图。图11示出了根据所公开的主题的各个方面和实施方式的可以采用包括异常处理和线性滤波的组合信号处理和检测技术以便利于控制传感器部件的操作和状态的示例性系统的图。图12呈现了根据所公开的主题的各个方面和实施方式的可以采用温度补偿以便利于基于温度改变增益以及包括异常处理和线性滤波的组合信号处理和检测技术以便利于控制传感器部件的操作和状态的示例性系统的图。图13描绘了根据所公开的主题的各个方面和实施方式的可以结合工业自动化系统的操作来控制传感器部件的操作和状态的示例系统的框图。图14描绘了根据所公开的主题的各个方面和实施方式的可以控制传感器部件的操作和状态的示例传感器管理部件的框图。图15是根据所公开的主题的各个方面和实现方式的可以控制传感器部件的操作和状态的示例方法的流程图。图16呈现了根据所公开的主题的各个方面和实现方式的可以确定可以对付脉冲样本序列中的任何异常脉冲样本的调整脉冲信号水平以便利于控制传感器部件的操作和状态的另一示例方法的流程图。图17示出了根据所公开的主题的各个方面的可以便利于确定是否改变传感器部件的状态的示例方法的流程图。图18描绘了可操作成执行所公开的架构的计算机的框图。图19示出了示例计算环境的示意性框图。具体实施方式现在参照附图来描述本公开内容，其中，自始至终使用相同的附图标记指代相同的要素。在以下描述中，出于说明的目的，阐述了许多具体细节以提供对本公开内容的透彻理解。然而，显而易见的是：在无这些具体细节的情况下可以实践本公开内容。在其他实例中，以框图形式示出了公知的结构和装置以便于对本公开内容进行描述。光电传感器本质上可以被视为开关，其中，使用光束代替开关的机械致动器或杠杆臂功能。光电传感器可以通过对由传感器的光检测器接收的光的量的变化进行感测来操作，其中，所检测的光的变化可以使得传感器能够检测对象的出现或不出现和/或检测对象的大小、形状、反射率、不透明性、半透明度或颜色。在与所述对象不物理接触的情况下，光电传感器可以提供对对象的准确检测。常规地，对于一些类型的光电传感器，光电传感器可以发射能够由接收器(例如，传感器的接收器)接收的光，以便于将光电传感器切换至接通状态或者使得传感器保持在接通状态下，其中，有时，由于存在会(例如，由在光信号的路径中的对象或目标)导致光信号变化(例如，缺失或减少)的对象或目标，接收器可以检测(例如，感知)光信号的变化，并且，作为响应，接收器可以便于将传感器切换至断开状态或使得传感器保持在断开状态下。例如，光电传感器可以使用将光发送至(或者不将光发送至)目标的发送器，所述发送器可以是接收器(直接地)或者可以是将光返回至接收器(例如，传感器的接收器)的反射器，其中，接收器检测来自发送器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：存储器，所述存储器存储有计算机可执行部件；处理器，在操作上耦接至所述存储器，所述处理器执行所述计算机可执行部件，所述计算机可执行部件包括：传感器部件，所述传感器部件至少部分地基于由所述传感器部件接收的脉冲信号来在断开状态与接通状态之间转变；以及传感器管理部件，所述传感器管理部件根据预脉冲样本幅度或后脉冲样本幅度中的至少一个以及脉冲样本幅度来确定所述脉冲信号中的脉冲的脉冲幅度，并且至少部分地基于所述脉冲的脉冲幅度来控制所述传感器部件在所述断开状态与所述接通状态之间的转变。

【技术特征摘要】
2015.03.09 US 14/642,6871.一种系统，包括：存储器，所述存储器存储有计算机可执行部件；处理器，在操作上耦接至所述存储器，所述处理器执行所述计算机可执行部件，所述计算机可执行部件包括：传感器部件，所述传感器部件至少部分地基于由所述传感器部件接收的脉冲信号来在断开状态与接通状态之间转变；以及传感器管理部件，所述传感器管理部件根据预脉冲样本幅度或后脉冲样本幅度中的至少一个以及脉冲样本幅度来确定所述脉冲信号中的脉冲的脉冲幅度，并且至少部分地基于所述脉冲的脉冲幅度来控制所述传感器部件在所述断开状态与所述接通状态之间的转变。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述脉冲信号是光脉冲信号。3.根据权利要求1所述的系统，其中，作为对所述脉冲幅度的确定的一部分，所述传感器管理部件根据所述脉冲样本幅度、所述预脉冲样本幅度和所述后脉冲样本幅度来确定所述脉冲的脉冲幅度。4.根据权利要求3所述的系统，其中，作为对所述脉冲幅度的确定的一部分，所述传感器管理部件将所述脉冲的脉冲幅度确定为等于所述脉冲样本幅度减去，所述预脉冲样本幅度与所述后脉冲样本幅度之和的二分之一，以便于减低所述脉冲信号中包含所述脉冲的一部分内的光噪声，其中，所述预脉冲样本幅度和所述后脉冲样本幅度向所述传感器管理部件提供要被减低的光噪声的量的指示。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器管理部件：在第一时刻处对所述脉冲信号进行采样以便于生成所述预脉冲样本，所述第一时刻出现在所述脉冲信号的在前脉冲与所述脉冲之间；在第二时刻处对所述脉冲信号进行采样以便于生成所述脉冲样本，所述第二时刻出现在所述脉冲的脉冲周期；以及在第三时刻处对所述脉冲信号进行采样以便于生成所述后脉冲样本，所述第三时刻出现在所述脉冲之后并且在所述脉冲信号中的下一脉冲之前。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器管理部件对包括所述脉冲和至少一个其他脉冲的脉冲子集进行分析；确定所述脉冲和所述至少一个其他脉冲是否满足用于将所述传感器部件置于所述接通状态的
\t限定阈值脉冲水平；以及响应于确定出所述脉冲和所述至少一个其他脉冲均满足所述限定阈值脉冲水平来将所述传感器部件转变至所述接通状态或将所述传感器部件保持在所述接通状态。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述脉冲子集中的脉冲在所述脉冲信号中具有连续顺序。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器管理部件确定具有限定数目脉冲的序列，所述序列包括所述脉冲，并且所述传感器管理部件至少部分地基于所述序列中的相应脉冲的相应脉冲幅度来确定与所述序列相关联的脉冲信号强度。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述传感器管理部件根据限定的传感器状态准则、至少部分地基于所述序列中的相应脉冲的相应脉冲幅度来确定好脉冲的限定脉冲幅度范围。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述传感器管理部件至少部分地基于下述来确定作为好脉冲的相应脉冲的第一子集：所述相应脉冲的第一子集具有处于所述限定脉冲幅度范围内的相应脉冲幅度的第一子集；并且至少部分地基于下述来确定作为异常脉冲的相应脉冲的第二子集：所述相应脉冲的第二子集具有处于所述限定脉冲幅度范围之外的相应脉冲幅度的第二子集。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述传感器管理部件将所述相应脉冲幅度的第二子集中的至少一个脉冲幅度修改成与所述相应脉冲幅度的第一子集的平均脉冲幅度相等的修改后脉冲幅度。12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述传感器管理部件至少部分地基于所述相应脉冲幅度的第一子集和所述至少一个修改后脉冲幅度来确定与所述序列相关联的调整后脉冲信号强度。13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述传感器管理部件至少部分地基于用于确定所述序列是否可用的好脉冲的限定阈值数目来确定所述序列中是否存在足够数目的好脉冲，以便于确定是否转变所述传感器部件的状态，并且响应于确定出所述序列中存在足够数目的好脉冲来确定所述传感器部件的状态。14.根据权利要求13所述的系统，其中，确定出所述传感器部件的状态是所述断开状态，并且其中所述传感器管理部件确定所述调整后脉冲信号强度是否大于与所述传感器部件的接通状态相关联的限定阈值有效
\t水平，并且响应于确定出所述调整后脉冲信号强度大于所述限定阈值有效水平来将所述传感器部件从所述断开状态转变至所述接通状态，或者响应于确定出所述调整后脉冲信号强度不大于所述限定阈值有效水平来将所述传感器部件保持在所述断开状态。15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述脉冲信号的第一部分包括脉冲集合并且所述脉冲信号的第二部分包括脉冲缺失集合，并且其中，所述脉冲集合与使所述传感器部件处于所述断开状态或所述接通状态中的一个状态相关联，以及所述脉冲缺失集合与使所述传感器部件处于所述断开状态或所述接通状态中的另一个状态相关联。16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器部件包括以下中的至少一个：光传感器、发光二极管传感器、红外传感器、光敏二极管、光电传感器、光敏开关、漫射传感器或偏振向后反射传感器。17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器部件还包括：发送器部...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克·鲍陶德，
申请(专利权)人：洛克威尔自动控制技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US