本发明专利技术公开了一种光学感应设备用控制装置及其控制方法，具体涉及感应设备数据调控技术领域，该光学感应设备用控制装置包括壳体，壳体中设置有红外散射式感应单元和控制单元；控制单元包括控制主板、外温度传感器、内温度传感器和加热器，控制主板上设置有微处理器，外温度传感器用于获取壳体外部温度信息，内温度传感器用于壳体内部温度信息，加热器用于对壳体内部进行加热。本发明专利技术通过控制单元对壳体内外数据的处理，控制加热器将壳体内部环境温度加热至与外部温度相同的温度，从而降低壳体内部与壳体外部的低温差距，避免在导光元件上形成水雾，极大的提高了红外散射式感应单元数据识别的稳定性和准确性。据识别的稳定性和准确性。据识别的稳定性和准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种光学感应设备用控制装置及其控制方法
[0001]本专利技术涉及感应设备数据调控
，更具体地说，本专利技术涉及一种光学感应设备用控制装置及其控制方法。
技术介绍
[0002]光学感应设备是一种依据光学原理进行感应和测量的设备，能够将光信号转换为电信号，通过控制装置对该电信号进行处理，并转换为计算机所能处理的数字信号，从而使光学感应设备可以进行非接触和非破坏性检测或测量。
[0003]为了在一些特定区域进行液量检测，例如喷淋灌溉时灌溉区域的喷淋水量检测、喷淋设备中喷淋液体的喷淋状态检测、大型设备可视窗口和自动门窗表面的雨量检测，会使用到红外散射式感应器进行检测。
[0004]红外散射式感应器的具体原理是：感应器具有一个红外光发射单元、一个红外光接收单元，一个导光单元和一个用于承接液珠的透明承接元件，由LED发光二极管组成红外光发射单元发射出锥形的远红外线，锥形光束经导光元件折射形成平行光束射向透明承接元件，再由透明承接元件内部全反射给红外光接收单元，红外光接收单元接收到光信号后，控制装置将其转换成数字信号，以供计算机系统判断识别，并对系统执行单元做出相应的反馈。
[0005]其中，当透明承接元件表面无任何液体时，光线会被最大程度的被反射到红外光接收单元中，当透明承接元件表面具有液体，且液体不断增加时，入射到透明承接元件的光线会有一部分被液体分散射掉，反射后红外光接收单元承接光线变少，从而形成信号差距，控制装置转换出的数字信号与初始时的数字信号也不相同，对比检测所得数字信号即可判断红外散射式感应器所处区域的表面液量。
[0006]在红外散射式感应设备的设计中，为了避免压力差致使光学元件产生微量变形而影响光线传播精度，感应设备内外压强需要相同，因此感应设备内部会填充气体，但感应设备在恶劣环境（如沙漠或者高海拔以及其他温差较大的环境）中长期使用时，感应设备的密封件会提前老化，影响设备的密封效果，无法保证感应设备的长期密封，虽然密封效果降低后不会对感应器本身造成损伤，但是会导感应设备内外气体的微量交换，外界的气态水会进入到设备内部，其中，当设备的内外温差逐渐增大时，设备内部气体中含有的水气就会凝结在光学元件（例如透明承接元件和导光元件）表面形成液体，干扰入射和出射的光线路径，进而影响红外光接收单元的光线承接量，影响光信号与数字信号的转换，并降低了控制装置转换后数字信号的真实性，降低了检测精度。
技术实现思路
[0007]本专利技术提供的一种光学感应设备用控制装置及其控制方法，所要解决的问题是：恶劣环境下导致感应设备内外温差较大致使设备内部水气凝结影响感应数据转化精度的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光学感应设备用控制装置，包括壳体，壳体中设置有红外散射式感应单元和控制单元，红外散射式感应单元包括红外光发射单元、红外光接收单元、透明承接单元和导光元件；控制单元包括控制主板、外温度传感器、内温度传感器和加热器，控制主板上设置有微处理器，微处理器用于将红外光接收单元接收的光信号转化为数字信号，并对数字信号进行对比识别，外温度传感器用于获取壳体外部温度信息，内温度传感器用于壳体内部温度信息，加热器用于对壳体内部进行加热；微处理器识别到外温度传感器和内温度传感器的温度数据差距后，控制加热器将壳体内部环境温度加热至与外部温度相同的温度；控制单元包括还包括多角度驱动单元，多角度驱动单元用于驱动红外光发射单元和红外光接收单元沿中心轴线转动以调整感应角度。
[0009]在一个优选的实施方式中，多角度驱动单元包括转动座，转动座转动设置在壳体中，红外光发射单元和红外光接收单元分别固定安装在转动座的两端，多角度驱动单元还包括微型电机，微型电机安装在控制主板底部，转动座安装在微型电机的输出轴上，微型电机由微处理器控制启停，并驱动转动座在壳体内部正反向转动。
[0010]在一个优选的实施方式中，透明承接单元固定安装在壳体上，导光元件贴合安装在透明承接单元的内侧面，导光元件为圆形结构，且透明承接单元的导光面为环状连续抛物面，红外光发射单元和红外光接收单元均位于抛物面的焦点上。
[0011]控制主板固定安装在壳体内，外温度传感器固定安装在壳体外部，内温度传感器固定安装在转动座上，红外散射式感应单元上还设置有接口，接口用于安装连接线，并通过连接线建立与计算机系统的数据连接。
[0012]在一个优选的实施方式中，加热器为电加热器，且加热器设置为多组，多组加热器在壳体内以转动座的转动轴线为中心呈圆周阵列分布。
[0013]在一个优选的实施方式中，控制单元还包括导热架，导热架固定安装在转动座的顶部，导热架由多组梯形片结构组成，多组梯形片在转动座顶部呈辐射式分布，且各梯形片为导热薄片结构，该导热薄片结构优选铜材质。
[0014]在一个优选的实施方式中，控制单元还包括反馈单元，反馈单元包括透明硅光片，透明硅光片设于透明承接单元与导光元件之间，透明硅光片的内部设置有硅光电池，硅光电池的信号端与微处理器连接。
[0015]在一个优选的实施方式中，反馈单元还包括外环境光传感器，外环境光传感器设置在透明承接单元与壳体之间，且外环境光传感器的感光面朝向透明承接单元设置，外环境光传感器的信号端与微处理器连接，外环境光传感器用于透过透明承接单元检测环境光，并将环境光数据转换为数字信息传输给微处理器进行对比处理。
[0016]在一个优选的实施方式中，反馈单元还包括红外发射电路、硅光电池接收电路、前级放大电路、取样积分电路、差分放大电路和反馈电路。
[0017]一种光学感应设备用控制方法，包括以下步骤：步骤一、在透明承接单元表面没有液体时，默认为红外光发射单元发出的光线是平行入射到透明承接单元上，且被最大化的反射回来，通过导光元件汇聚后由红外光接收单元接收，通过微处理器将光信号转化为数字信号，此时数字信号的输入电压最大；
步骤二、当内温度传感器检测到壳体内部温度低于外温度传感器检测的壳体外部的温度时，控制单元控制加热器对壳体内部进行加热，直至内温度传感器检测到的温度数据和外温度传感器相同，控制红外散射式感应单元开启检测；步骤三、当透明承接单元外表面有液体时，入射到透明承接单元上的光线被部分散射掉，反射后红外光接收单元接收的光线变少，通过微处理器将光信号转化为数字信号，与透明承接单元干燥情况下输入的电压值的数字信号比较，输出红外散射式感应单元的检测数据；步骤四、多角度驱动单元驱动红外光发射单元和红外光接收单元沿中心轴线正反向各转动
°
，并随机采样至少24个不同角度下的光信号，分别与透明承接单元干燥情况下的电压值的数字信号比较，得出24组不同的检测数据，并取平均值作为红外散射式感应单元的实际检测数据。
[0018]本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过控制单元对壳体内外数据的处理，控制加热器将壳体内部环境温度加热至与外部温度相同的温度，从而降低壳体内部与壳体外部的低温差距，避免在导光元件上形成水雾，因此，通过控制单元的控制，极大的提高了红外散本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光学感应设备用控制装置，其特征在于：包括壳体（1），所述壳体（1）中设置有红外散射式感应单元（3）和控制单元，所述红外散射式感应单元（3）包括红外光发射单元（31）、红外光接收单元（32）、透明承接单元（33）和导光元件（34）；所述控制单元包括控制主板（2）、外温度传感器（21）、内温度传感器（22）和加热器（23），所述控制主板（2）上设置有微处理器（24），所述微处理器（24）用于将红外光接收单元（32）接收的光信号转化为数字信号，并对数字信号进行对比识别，所述外温度传感器（21）用于获取壳体（1）外部温度信息，所述内温度传感器（22）用于壳体（1）内部温度信息，所述加热器（23）用于对壳体（1）内部进行加热；所述微处理器（24）识别到外温度传感器（21）和内温度传感器（22）的温度数据差距后，控制加热器（23）将壳体（1）内部环境温度加热至与外部温度相同的温度；所述控制单元包括还包括多角度驱动单元，所述多角度驱动单元用于驱动红外光发射单元（31）和红外光接收单元（32）沿中心轴线转动以调整感应角度。2.根据权利要求1所述的一种光学感应设备用控制装置，其特征在于：所述多角度驱动单元包括转动座（5），所述转动座（5）转动设置在壳体（1）中，所述红外光发射单元（31）和红外光接收单元（32）分别固定安装在转动座（5）的两端，所述多角度驱动单元还包括微型电机（51），所述微型电机（51）安装在控制主板（2）底部，所述转动座（5）安装在微型电机（51）的输出轴上，所述微型电机（51）由微处理器（24）控制启停，并驱动转动座（5）在壳体（1）内部正反向转动。3.根据权利要求2所述的一种光学感应设备用控制装置，其特征在于：所述透明承接单元（33）固定安装在壳体（1）上，所述导光元件（34）贴合安装在透明承接单元（33）的内侧面，所述导光元件（34）为圆形结构，且所述透明承接单元（33）的导光面为环状连续抛物面，所述红外光发射单元（31）和红外光接收单元（32）均位于抛物面的焦点上。4.根据权利要求3所述的一种光学感应设备用控制装置，其特征在于：所述控制主板（2）固定安装在壳体（1）内，所述外温度传感器（21）固定安装在壳体（1）外部，所述内温度传感器（22）固定安装在转动座（5）上，所述红外散射式感应单元（3）上还设置有接口（4），所述接口（4）用于安装连接线，并通过连接线建立与计算机系统的数据连接。5.根据权利要求4所述的一种光学感应设备用控制装置，其特征在于：所述加热器（23）为电加热器，且所述加热器（23）设置为多组，多组所述加热器（23）在壳体（1）内以转动座（5）的转动轴线为中心呈圆周阵列分布。6.根据权利要求5所述的一种光学感应设备用控制装置，其特征在于：所述控制单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：江民中，黄飞，高世莹，
申请(专利权)人：深圳市普乐方文化科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。