光电传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光电传感器，包括：用于产生第一相脉冲信号源的第三光敏元件；用于产生第一相脉冲信号源的第五光敏元件，与所述第三光敏元件连接；用于产生第二相脉冲信号源的第二光敏元件；用于产生第二相脉冲信号源的第六光敏元件，与所述第二光敏元件连接。从而无论光电传感器向哪个方向移动，由于光电流的变化是一致的，不会对我们的电路产生影响，这样也就降低了产品对机械及安装方面的要求，同时也增加了它的抗震性能，有着很好的经济效益和社会效益。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及传感元件领域，尤其涉及一种光电传感器。
技术介绍
在位置控制系统中，为了提高控制精度，准确测量控制对象的位置是十分重要的。目前，检测位置的办法有两种其一是使用位置传感器，测量到 的位移量由变送器经A/D转换成数字量送至系统进行进一步处理。此方法虽 然检测精度高，但在多路、长距离位置监控系统中，由于其成本昂贵，安装 困难，因此并不适用。其二是使用光电编码器，光电编码器是高精度控制系 统常用的位移检测传感器，尤其应用在冶金、起重、纺织尤其自动测试系统 等行业。当控制对象发生位置变化时，光电编码器便会发出A、 B两路相位差 90度的数字脉冲信号。正转时A相超前B相90度，反转时B相超前A相90 度。脉冲的个数与位移量成比例关系，因此通过对脉沖计数就能计算出相应 的位移。但是，现有的这种位置传感器难以解决机械旋转运动中角位移、角 速度、角加速度高精度实时测量，以及现有位移的测量也不能达到高精度、 实时性以及高可靠性的要求。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在无法高精度、高可靠性及 实时地测量各种位置，而提供一种光电传感器，由6个光敏元件组成。为了实现上述目的，本技术提供了一种光电传感器，该光电传感器 包括用于产生第 一相脉冲信号源的第三光敏元件； 用于产生第一相脉冲信号源的第五光敏元件，与所述第三光敏元件连接；用于产生第二相脉冲信号源的第二光敏元件；用于产生第二相脉冲信号源的第六光敏元件，与所述第二光敏元件连接。 光电传感器还包括用于产生基准脉沖信号的第一光敏元件。 所述的光电传感器还包括用于检测红外发光管的发光强度的第四光敏元件。因此，本技术通过第四(在传统的光电传感器中第四光敏元件被称 之为D光敏元件)光敏元件检测红外发光管的发光强度，这种红外发光管的 发光强度会随着使用时间的增加而减弱，在电路中根据检测到的红外发光管 的发光强度来对红外发光管的驱动电流进行调整，以延长红外发光管的使用 寿命和产品的使用寿命。并且通过改变传统的产生A相和B相脉沖信号源的 光敏元件组合，从而无论光电传感器向哪个方向移动，由于光电流的变化是 一致的，不会对我们的电路产生影响，这样也就降低了产品对机械及安装方 面的要求，同时也增加了他的抗震性能，有着很好的经济效益和社会效益。附图说明图1所示为本技术光电传感器的结构框图。图2所示为A光敏元件的电路原理图。图3所示为B光敏元件的电路原理图。图4所示为C光敏元件的电路原理图。图5所示为D光敏元件的电路原理图。图6所示为E光敏元件的电路原理图。图7所示为F光敏元件的电路原理图。图8所示为本技术光电传感器应用在光电编码器。具体实施方式本技术光电传感器结构图如图1所示，它是由六块独立的光敏元件组成的，同时参照图2、图3、图4、图5、图6、图7所示 的各个光敏元件的电路原理图，在这些图中，(在传统的光电传感 器中第一光敏元件被称之为A光敏元件、第二光敏元件被称之为B 光敏元件、第三光敏元件被称之为C光敏元件、第四光敏元件被称之为D 光敏元件、第五光敏元件被称之为E光敏元件和第六光敏元件被称之为F光 敏元件)A、 B、 C、 D、 E和F这6个光敏元件的电路原理是现有技术，由电阻电容构成，在此不再赘述。如图1所示的，该光电传感器包括用于产生基准脉冲信号的A光敏元件；用于检测红外发光管的发光强度的D光敏元件；用于产生A相(即第一相)脉冲信号源的C光敏元件；用于产生A相脉冲信号源的E光敏元件，与所述C光敏元件连接；用于产生B相(即第二相)脉沖信号源的B光敏元件；用于产生B相脉冲信号源的F光敏元件，与所述B光壽文元件连4妄。其中A光敏电阻是用来产生基准脉沖信号(Z信号)，D光敏电阻是用 来检测红外发光管的发光强度，由于这种红外发光管的发光强度会随着使用 时间的增加而减弱，在电路中根据检测到的红外发光管的发光强度来对红外 发光管的驱动电流进行调整，以延长红外发光管的使用寿命和产品的使用寿 命。传统的由这些光敏元件构成的光电传感器中，大多是以C光敏元件和B 光敏元件连接产生A相脉沖的信号源，E光敏元件和F光敏元件连接产生B 相脉冲的信号源，但是这种产生信号源的连接方法会对机械加工精度和安装 精度有较高的要求，因为一旦光电传感器和光栅的位置有所改变，那么最终 输出的波形就会变差甚至不能正常使用，原因是如果光电传感器的位置左右 移动，因为C光敏元件和B光敏元件并不在一个同心圆上，或者说它们相对 于中心点(圆心)的半径是不一样的，这样就会造成C和B产生的光电流不 一样，这也就会直接导致C和B产生的波形不对称，这样又会导致由C和B 产生的A路信号占空比不是一比一 (也就是说它产生的脉冲的宽度不是一致 的)，基于这种考虑，我们将原有的电路改为用C光敏元件和E光敏元件来 产生A相脉冲信号，由B光敏元件和F光每文元件来产生B相脉沖信号，这样可以解决上述问题，无论传感器是向哪个方向移动，由于光电流的变化是一致的，这时由于ABCDEF其实都在一个同心圓上，只不过它们相对于圆心 的半径是不一样的，这也就导致了当光栅和光敏元件发生相对移动的时候光 电流变化的大小不一致，而采用B和F之后由于它们的半径相同，也就是说 他们在同一条圓弧上，因而他们由于光栅的相对移动而产生的光电流的变化 在理论上是一致的，不会对我们的电路产生影响，这样也就降低了产品对 机械及安装方面的要求，同时也增加了抗震性能，这是由于产品在现场应用 的时候一般震动都比较大，这样导致的结果是光栅和光敏元件之间会产生一 些微小的相对移动，这就会导致最终出现的波形不好甚至不能使用，由于采 取了以上措施能够最大限度的增加他的抗震性能，有着很好的经济效益和社 会效益。本技术光电传感器应用在光电编码器中如图3所示，光电编码器 的工作原理是一个光敏二极管阵列即光电传感器3，用来产生光电流；一 个差分输出的驱动器4，用来产生编码器输出的差分信号，它的驱动电流 可达20mA，红外发射装置1,红外光通过光栅片2发射到光敏传感器3 中，会产生一系列的脉冲信号，我们对此信号进行整形放大后即作为编码 器的输出。在该光电编码器中，光敏传感器的D光敏元件用来探测红外光 强度，从而可以延长红外发光管的使用寿命和产品的使用寿命。并且通过 上述的由B和F光敏电阻产生B相脉冲信号，以及C和E产生A相脉沖 信号，从而防止产生的脉沖波型不致，以降低了产品对机械及安装方面的 要求。编码器轴的旋转带动动光栅的旋转，动光栅和静光栅相对位置的改 变，产生一连续的脉沖，通过对脉沖频率或其周期的计算就可以精确的得 出当前编码器的转速，通过A相和B相的前后关系(即在A的上升沿B 是高电平还是低电平)就可以判定编码器的旋转方向，在电路中对A相、 B相、Z相进行波形的整形和放大后通过电缆送出供用户使用，其中Z相 的功能是编码器每旋转一圈Z相产生一个脉冲，目的是对A、 B两相的一 个校正。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技 术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本技术的 权本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电传感器，其特征在于包括：　用于产生第一相脉冲信号源的第三光敏元件；　用于产生第一相脉冲信号源的第五光敏元件，与所述第三光敏元件连接；　用于产生第二相脉冲信号源的第二光敏元件；　用于产生第二相脉冲信号源的第六光敏元件，与所述第二光敏元件连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立强，
申请(专利权)人：北京中矿雷恩科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]