用于基于脉冲的接收器光传感器的系统和方法技术方案

公开了一种光电传感器、操作光电传感器的方法以及非暂态计算机可读介质。光电传感器使用选择性脉冲检测技术和相关联的同步技术，以改进脉冲检测的质量、传感器的操作范围和传感器的抗噪音能力。这些改进还产生了更快的传感器响应时间并且减少了设计周期时间。由传感器的发射器发射的经调制的光束包括多个脉冲周期，每个周期内发送一个脉冲。脉冲被定位在它们相应的周期内的相对于周期开始的定义的偏移时间处，该偏移时间可以根据定义的模式而在周期间变化。接收器可以基于同步信息选择性地对信号进行采样，以确定接收到的信号是否包括发射的脉冲模式。直通光束式传感器可基于对与经调制的信号相对应的模拟信号的分析来在内部生成同步信息。

【技术实现步骤摘要】
用于基于脉冲的接收器光传感器的系统和方法
本文公开的主题总体上涉及光电传感器，更具体地涉及在传感器的接收器处对经调制的脉冲信号的检测。
技术介绍
许多工业应用利用光电传感器来检测在受控过程或机器周围的某些位置处对象或人的存在。例如，这样的传感器可以安装在选定的输送机位置以检测在那些位置处组件的存在。这样的光电传感器还可以安装在工业系统的潜在危险的移动部件附近，以检测这些位置处人的存在。这些传感器通常基于在接收器处对发射光束的检测来控制对控制系统(例如，工业控制器，安全继电器等)的离散输出。对于使用光脉冲调制的光电传感器，接收器通常仅基于检测到的脉冲数和信号电平来检测由光束携带的经调制的脉冲。然而，在没有适当的同步的情况下，这种技术使传感器的接收器对具有与经调制的脉冲的能量水平类似的能量水平的任何重复噪声敏感。此外，在直通光束式(through-beam)传感器的情况下，接收器和发射器之间的同步是困难的，因为这样的直通光束式传感器的接收器和发射器驻留在物理上分开的壳体中，因此不能容易地交换同步数据。目前的光电传感器的上述缺陷仅旨在提供对常规系统的一些问题的概述，而并非是无遗漏的。在阅读本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电传感器，包括：光检测器部件，所述光检测器部件被配置成接收光信息并且将所述光信息转换成模拟信号，所述光信息包括具有经调制的信号的光束，所述经调制的信号包括以每脉冲周期一个脉冲的速率发射的一系列脉冲；同步部件，所述同步部件被配置成基于对所述模拟信号的分析，来生成用于所述光电传感器的接收器的同步信息。

【技术特征摘要】
2016.06.20 US 15/186,9391.一种光电传感器，包括：光检测器部件，所述光检测器部件被配置成接收光信息并且将所述光信息转换成模拟信号，所述光信息包括具有经调制的信号的光束，所述经调制的信号包括以每脉冲周期一个脉冲的速率发射的一系列脉冲；同步部件，所述同步部件被配置成基于对所述模拟信号的分析，来生成用于所述光电传感器的接收器的同步信息。2.根据权利要求1所述的光电传感器，其中，所述一系列脉冲在所述脉冲之间具有固定定时，以及所述同步部件被配置成：识别所述模拟信号中的脉冲的存在，确定所述模拟信号中的一系列脉冲中的连续脉冲之间的相应持续时间，作为所述同步信息的至少第一部分，以及部分地基于所述相应持续时间的平均值来计算估计的平均脉冲周期，作为所述同步信息的至少第二部分。3.根据权利要求1所述的光电传感器，其中，所述一系列脉冲中的连续脉冲之间的时间根据定义的模式跨越N个脉冲周期改变，以及其中，所述定义的模式每N个脉冲周期进行重复，其中，N是整数。4.根据权利要求3所述的光电传感器，其中，所述同步部件被配置成：识别所述模拟信号中的脉冲的存在，确定所述模拟信号中的一系列脉冲中的(N+1)个连续脉冲之间的相应的持续时间，作为所述同步信息的至少第一部分，以及基于所述相应持续时间的平均值来计算估计的平均脉冲周期，作为所述同步信息的至少第二部分。5.根据权利要求1所述的光电传感器，还包括：数字采样部件，所述数字采样部件被配置成在由所述同步信息定义的采样定时处对所述模拟信号进行数字采样，以产生数字样本信息；以及脉冲识别部件，所述脉冲识别部件被配置成基于所述数字样本信息来识别所述模拟信号中的脉冲的存在和脉冲的定时。6.根据权利要求5所述的光电传感器，还包括：定时分析部件，所述定时分析部件被配置成确定所述脉冲的定时是否与由所述同步信息定义的预期定时对应；以及输出控制部件，所述输出控制部件被配置成基于由所述定时分析部件生成的结果来控制输出。7.根据权利要求5所述的光电传感器，其中，所述数字采样部件被配置成收集在脉冲周期内的脉冲的预期位置之前的第一时间处的第一样本、与在所述脉冲周期内的所述脉冲的预期位置对应的第二时间处的第二样本、以及在所述脉冲周期内的所述脉冲的预期位置之后的第三时间处的第三样本，作为针对所述脉冲周期的数字样本信息，以及其中，所述数字采样部件基于所述同步信息来确定所述预期位置。8.根据权利要求7所述的光电传感器，其中，所述脉冲识别部件被配置成至少基于所述第一样本的值、所述第二样本的值和所述第三样本的值来确定幅度值，并且响应于确定所述幅度值满足指示存在脉冲的标准来识别所述脉冲周期内的脉冲的存在。9.根据权利要求8所述的光电传感器，其中，所述脉冲识别部件进一步被配置成确定所述幅度值与针对至少一个另外的脉冲周期所计算出的至少一个另外的幅度值的相对大小，以及所述输出控制部件进一步被配置成进一步基于确定所述相对大小是否与指示定义的幅度模式的预期相对大小对应，来控制所述输出。10.根据权利要求6所述的光电传感器，其中，所述定时分析部件被配置成针对包括多个脉冲周期的采样窗口、确定在由所述同步信息指示的相应的位置处是否识别到在所述采样窗口内的定义的最小数量的脉冲。11.根据权利要求6所述的光电传感器，其中，所述定时分析部件被配置成对包括所述采样窗口的多个采样窗口执行定时分...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐纳德·L·查兰蒂尼，格雷戈里·J·赖曼，德里克·W·加伦，弗雷德里克·鲍陶德，
申请(专利权)人：罗克韦尔自动化技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US