一种抗干扰的光电开关电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种抗干扰的光电开关电路，包括依次连接的方波发生电路、红外发射电路、红外接收处理电路、逻辑判断电路和状态输出电路，以及为各电路供电的电源电路，所述红外接收处理电路包括：光电转换电路，用于将接收到的光信号转换为电信号；放大电路，用于对所述电信号进行放大处理；隔直电容，用于对放大电路输出的信号进行隔直处理；第一比较电路，用于将隔直处理后的信号与第一基准电压相比并输出第一方波；调制电路，用于将所述第一方波进行处理并输出第二方波，该第二方波中每个周期具有预设的低电平时间。本实用新型专利技术抗干扰的光电开关电路，应用模拟电路消除外界杂光的干扰，具有防误反射、过载保护以及灌电流保护等功能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

An anti-interference photoelectric switch circuit

The utility model discloses a photoelectric switch circuit interference, comprises a square wave generating circuit, infrared emission circuit, infrared receiving and processing circuit, logic circuit and state output circuit and power supply circuit for the power supply circuit, the infrared receiving processing circuit includes a photoelectric conversion circuit for light the received signal conversion to electrical signals; amplifying circuit for the signal amplification processing; blocking capacitor for signal amplification circuit output by direct processing; the first comparison circuit for signals straight after treatment compared with the first reference voltage and the output of the first square wave modulation circuit; for the first Fang Bo processing and the output of the second wave, the second wave in each cycle has a low time preset. The utility model relates to an anti-interference photoelectric switch circuit, which uses an analog circuit to eliminate the interference of the outside light, and has the functions of error prevention, overload protection, current protection, etc..

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光电开关领域，具体涉及一种抗干扰的光电开关电路。
技术介绍
光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体的有无。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。安防系统中常使用光电开关烟雾报警器，工业中经常用光电开关来记数机械臂的运动次数。现有技术中常采用芯片对接收器接收的红外线进行处理以及输出，例如，授权公告号为CN201952076U的技术公开了一种光电开关电路，包括为整个电路供电的电源调整电路，发射红外线的方波震荡红外发射电路，发射的红外线信号输送至红外线的接收电路，红外线接收电路根据红外线信号产生高低逻辑电平输入到逻辑控制电路，逻辑电路将接收到的信号进行逻辑运算处理并将处理信号输出到输出电路。为了延长光电开关的使用寿命，消除杂光的干扰，申请公布号为CN102983849A的专利技术公开了一种对射式红外光电开关，用于长期工作的边缘检测和行程终端位置检测的场合，如电梯运动的平层定位检测等，采用多种稳压与保护电路，由方波发生器输出信号驱动红外发射模块，接收信号经过动态交流耦合得到信号给控制输出电路，具有很强的抗干扰能力；当没有遮挡物时，采用正常方波信号驱动红外发射模块，当红外光被挡住超过一定时间后，由单片机控制进入休眠模式，红外发射管进入循环间歇工作状态(如停止100ms，发射4ms)；光线没有遮挡时，恢复常态；当档板长时间遮挡光线时，可以大大提高发射管寿命。利用芯片对接收器接收到的红外光进行处理，电路的组成相对简单，但是基于芯片使用的稳定性相较纯硬件的电路较差，因此，在对可靠性要求较高的场合，采用芯片的稳定性不能满足要求。
技术实现思路
本技术提供了一种抗干扰的光电开关电路，应用模拟电路消除外界杂光的干扰，具有防误反射、过载保护以及灌电流保护等功能。一种抗干扰的光电开关电路，包括依次连接的方波发生电路、红外发射电路、红外接收处理电路、逻辑判断电路和状态输出电路，以及为各电路供电的电源电路，所述红外接收处理电路包括：光电转换电路，用于将接收到的光信号转换为电信号；放大电路，用于对所述电信号进行放大处理；隔直电容，用于对放大电路输出的信号进行隔直处理；第一比较电路，用于将隔直处理后的信号与第一基准电压相比并输出第一方波；调制电路，用于将所述第一方波进行处理并输出第二方波，该第二方波中每个周期具有预设的低电平时间；所述逻辑判断电路包括：反相器，反相器的输出端作为逻辑判断电路的输出与状态输出电路相连接；PNP三极管，发射极接电源电路，集电极接反相器的输入端，基极接调制电路的输出端；上拉电容，连接在PNP三极管的基极和电源电路之间，用于根据第二方波的频率调节控制PNP三极管的基极电压。电源电路的作用是将输入的12V-24V电压转化为稳定的5V电压供其余部分电路正常稳定工作。作为优选，所述调制电路包括：充放电路，用于对第一方波进行波形调制；第二比较电路，用于将充放电路输出的信号与第二基准电压相比并输出所述第二方波。作为优选，所述红外发射电路包括：红外发射管；开关管，用于导通红外发射管和电源电路，该开关管受控于所述方波发生电路的输出信号；分流开关，与所述红外发射管并联，且该分流开关受控于所述逻辑判断电路的输出信号。所述红外接收处理电路通过纯硬件实现，可靠性较高，具有较强的抗外部光干扰的作用，红外接收处理电路的具体连接关系优选如下：所述光电转换电路包括红外接收管D1，红外接收管D1的负极经电阻R4接电源电路，红外发射管D1的正极依次经电阻R2和电阻R5接地。所述放大电路采用差分放大器U2，差分放大器U2的正向输入端通过电阻R8接在电阻R2与红外接收管D1之间，差分放大器U2的负向输入端通过电阻R9接在电阻R2与电阻R5之间，差分放大器U2的输出端与隔直电容的一端相连接，隔直电容的另一端接入第一比较电路。第一比较电路包括比较器U4A，隔直电容接入比较器U4A的正向输入端，比较器U4A的负向输入端接入第一基准电压，比较器U4A的输出端接入充放电路。充放电路包括电容C10，电容C10的一端接入比较器U4A的输出端，电容C10的另一端接第二比较电路，电容C10与第二比较电路相连接的一端作为充放电路的输出端，该充放电路的输出端还通过串接的电阻R24和电阻R25接入电源电路，充放电路的输出端与电源电路之间还设有二极管Q6，二极管Q6的正极接充放电路的输出端，二极管Q6的负极接电源电路。第二比较电路包括比较器U4B，充放电路的输出端接比较器U4B的正向输入端，比较器U4B的负向输入端接入第二基准电压，比较器U4B的输出端接入所述逻辑判断电路中的PNP三极管的基极。所述逻辑判断电路包括PNP三极管Q12、上拉电容C20和反相器U1E；PNP三极管Q12的发射极通过电阻R40接电源电路，集电极通过电阻R38接地，且电阻R38并联有电容C18，基极依次通过串接的电阻R47和电阻R35与比较器U4B的输出端相连接；上拉电容C20的一端通过电阻R40接电源电路，上拉电容C20的另一端连接在电阻R47和电阻R35之间；反相器U1E的输入端连接PNP三极管Q12的集电极，反相器U1E的输出端与状态输出电路相连接。所述状态输出电路包括低电平输出电路和高电平输出电路，低电平输出电路和高电平输出电路的输入端均接反相器U1E的输出端，且低电平输出电路和高电平输出电路具有共同的输出端；低电平输出电路包括三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9、三极管Q11以及双向二极管Q5；三极管Q7的发射极接电源电路，三极管Q7的基极接反相器U1E的输出端，三极管Q7的集电极接三极管Q8的集电极；三极管Q8的发射极通过电阻R29接地，三极管Q8的基极通过电阻R26接方波发生电路的输出端；三极管Q7的集电极还依次通过串接的电阻R32和电容C15接三极管Q11的基极，三极管Q11的发射极接地，三极管Q11的基极还通过电阻R33接地；三极管Q7的集电极还依次通过串接的电阻R21、电阻R20、电阻R22、双向二极管Q5接三极管Q11的集电极，三极管Q11的集电极作为低电平输...

【技术保护点】
一种抗干扰的光电开关电路，包括依次连接的方波发生电路、红外发射电路、红外接收处理电路、逻辑判断电路和状态输出电路，以及为各电路供电的电源电路，其特征在于，所述红外接收处理电路包括：光电转换电路，用于将接收到的光信号转换为电信号；放大电路，用于对所述电信号进行放大处理；隔直电容，用于对放大电路输出的信号进行隔直处理；第一比较电路，用于将隔直处理后的信号与第一基准电压相比并输出第一方波；调制电路，用于将所述第一方波进行处理并输出第二方波，该第二方波中每个周期具有预设的低电平时间；所述逻辑判断电路包括：反相器，反相器的输出端作为逻辑判断电路的输出与状态输出电路相连接；PNP三极管，发射极接电源电路，集电极接反相器的输入端，基极接调制电路的输出端；上拉电容，连接在PNP三极管的基极和电源电路之间，用于根据第二方波的频率调节控制PNP三极管的基极电压。

【技术特征摘要】
1.一种抗干扰的光电开关电路，包括依次连接的方波发生电路、红
外发射电路、红外接收处理电路、逻辑判断电路和状态输出电路，以及为
各电路供电的电源电路，其特征在于，
所述红外接收处理电路包括：
光电转换电路，用于将接收到的光信号转换为电信号；
放大电路，用于对所述电信号进行放大处理；
隔直电容，用于对放大电路输出的信号进行隔直处理；
第一比较电路，用于将隔直处理后的信号与第一基准电压相比并输出
第一方波；
调制电路，用于将所述第一方波进行处理并输出第二方波，该第二方
波中每个周期具有预设的低电平时间；
所述逻辑判断电路包括：
反相器，反相器的输出端作为逻辑判断电路的输出与状态输出电路相
连接；
PNP三极管，发射极接电源电路，集电极接反相器的输入端，基极接
调制电路的输出端；
上拉电容，连接在PNP三极管的基极和电源电路之间，用于根据第二
方波的频率调节控制PNP三极管的基极电压。
2.如权利要求1所述的抗干扰的光电开关电路，其特征在于，
所述调制电路包括：
充放电路，用于对第一方波进行波形调制；
第二比较电路，用于将充放电路输出的信号与第二基准电压相比并输
出所述第二方波。
3.如权利要求1所述的抗干扰的光电开关电路，其特征在于，所述红
外发射电路包括：
红外发射管；
开关管，用于导通红外发射管和电源电路，该开关管受控于所述方波

\t发生电路的输出信号；
分流开关，与所述红外发射管并联，且该分流开关受控于所述逻辑判
断电路的输出信号。
4.如权利要求1所述的抗干扰的光电开关电路，其特征在于，所述光
电转换电路包括红外接收管D1，红外接收管D1的负极经电阻R4接电源电
路，红外发射管D1的正极依次经电阻R2和电阻R5接地。
5.如权利要求4所述的抗干扰的光电开关电路，其特征在于，所述放
大电路采用差分放大器U2，差分放大器U2的正向输入端通过电阻R8接在
电阻R2与红外接收管D1之间，差分放大器U2的负向输入端通过电阻R9接
在电阻R2与电阻R5之间，差分放大器U2的输出端与隔直电容的一端相连
接，隔直电容的另一端接入第一比较电路。
6.如权利要求5所述的抗干扰的光电开关电路，其特征在于，第一比
较电路包括比较器U4A，隔直电容接入比较器U4A的正向输入端，比较器
U4A的负向输入端接入第一基准电压，比较器U4A的输出端接入充放电
路。
7.如权利要求6所述的抗干扰的光电开关电路，其特征在于，充放电
路包括电容C10，电容C10的一端接入比较器U4A的输出端，电容C10的另
一端接第二比较电路，电容C10与第二比较电路相连接的一端作为充放电
路的输出端，该充放电路的输出端还通过串接的电阻R24和电阻R25接入
电源电路，充放电路的输出端与电源电路之间还设有二极管Q6，二极管
Q6的正极接充放电路的输出端，二极管Q6的负极接电源电路。
8.如权利要求7所述的抗干扰的光电开关电路，其特征在于，第二比
较电路包括比较器U4B，充放电路的输出端接比较器U4B的正向输入端，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴张勇，周次平，张涛，万海胜，
申请(专利权)人：杭州优迈科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33