本发明专利技术属于光电技术领域，涉及一种光电渐变开关装置。本发明专利技术包括至少一个光阑、一个光电转换器、一个隔离器件、一个隔直电路、一个振荡器、两个过零比较器、两个电平转换器和两个计数器，当物体遮住(离开)时光阑内光通量从大(小)到小(大)的变化输入到光电转换器的输入端，振荡器的一个振荡周期从计数器翻转一次，振荡器的两个振荡周期作为主计数器的一个工作周期，对输入信号进行检测，只要光阑内的光通量发生变化，本发明专利技术发出距离警示信号。本发明专利技术渐近开关装置不需要光强度阀值，适应性强，抗干扰能力强。本发明专利技术在特定区域内能够提供有物体进入或离开的警示信号，是一种用于自动控制系统的位置传感器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电
，涉及一种光电渐变开关装置。
技术介绍
侧端面光电显微镜是一种亚纳米级的光电定位装置，通常用于几何量测量仪器。 侧端面光电显微镜工作中，被定位面移过定位点时要求机电传动装置具有极高的位置分辨 力和制动能力，这些要求限制了机电传动装置的运行速度。通常这类几何量测量仪器的量 程约200mm，如果仪器的机电传动装置采用低速运行会使仪器的工作效率过低，测量时间过 长。由于测量时间长，在测量过程中环境变化的影响会降低仪器测量准确度。因此要求仪 器采取两级传动结构，仅仅在临近定位点的区域内采用低速、小步距运行模式。侧端面光电显微镜是一种非接触定位装置，用接触式限位开关不适宜。而且侧端 面光电显微镜用于被测件的两个端面定位。在测量中，设被测件第一个端面定位时，测件逐 步接近定位点，被测件第二个端面定位时，测件逐步远离定位点。换句话说，定位第一个面 时，光线逐步被遮挡，定位第二个面时，光线逐步通过。通用的光电限位开关是根据光线是 否被遮挡的原理设计的，不能同时满足两个端面的定位要求。现行的办法是，由操作员用视觉的办法判断光学镜管中的图像，用手动切换两个 机电传动装置开关，实现系统降速。由于高精度几何量测量的特殊性，其对环境要求较高。 在测量过程中，要求操作者尽量远离操作现场。目前长度精密位移测量设备的准确度能够 达到微米级，运行速度也非常高，但是速度切换问题成为这类量仪实现自动化测量的瓶颈， 实现自动化测量急需这种判别装置。
技术实现思路
本专利技术目的是提出一种能够同时满足两个端面的定位要求、并能实现自动化测量 的光电渐变开关装置。本专利技术技术方案是，所述渐近开关包括至少一个光阑、一个光电转换器、一个隔离 器件、一个隔直电路、一个振荡器、两个过零比较器、两个电平转换器和两个计数器。光电转 换器的输出端子与隔离器件的输入端相连，隔离器件的输出端连接隔直电路的输入端，隔 直电路的输出端接入一个过零比较器的输入端，该过零比较器输出经过一个电平转换器连 接主计数器的计数输入端。隔离器件用于滤除干扰，隔直电路用于滤掉直流电平。当物体 遮住(离开)时光阑内光通量从大(小)到小(大)的变化输入到光电转换器的输入端， 通过隔离器件、隔直电路后过零比较器发生一次跳变，电平转换器将跳变转换成有效计数 脉冲；所述渐近开关中振荡器的输出端同时连接光阑驱动器(用于振动光阑)和另一个过 零比较器的输入端，该过零比较器的输出经过另一个电平转换器后与从计数器的计数端相 连作为从计数器的计数脉冲。从计数器的控制端处于常开状态，从计数器的输出端与主计 数器的控制端相连作为主计数器的控制信号，振荡器的一个振荡周期从计数器翻转一次， 振荡器的两个振荡周期作为主计数器的一个工作周期，对输入信号进行检测，只要光阑内3的光通量发生变化，本专利技术发出距离警示信号。随着物体进一步通过(离开)，光阑被全遮挡(全通光)，光阑内的光通量不再发 生变化，本专利技术不再发生警示信号。所述过零比较器是比较器电路或由同相运算放大器搭建。所述主计数发出的距离警示信号是电平或脉冲信号。所述光阑透光孔是圆形、矩形或其它形状。本专利技术具有的优点和有益效果，本专利技术所述光电渐变开关警示的是物体进入了或 离开了某一特定的区域。随着社会的进步，生产水平的提高，对精密测量、测试技术的要求 越来越高时，高精度测量仪器应用的越来越多。现代化高精度测量仪器既要有测量的高准 确性、高效率和具备高自动化程度，提高测量速度对于减小环境变化的影响，提高测量准确 性是非常必要的。长度测量仪器通常在一个坐标内有两个定位点，为了提高测量速度，通常 采用两级传动结构，仅仅在临近定位点的区域内采用低速、小步距运行模式。在实际测量工 作中，被测检可能是一个实心的物体，例如量块，也可能是一个空心的物体，例如环规。对于 实心物体，测量第一个点时需要警示的是有物体进入测量区域，测量第二个点时需要警示 的是有物体离开测量区域；对于空心物体，测量第一个点时需要警示的是有物体离开测量 区域，测量第二个点时需要警示的是有物体进入测量区域。本专利技术所述光电渐变开关的功 能就是在物体进入或离开某一特定区域发生警示信号，对于测量系统来说本专利技术同时解决 了被测件的两个端面进入工作区域的警示问题，测量设备的控制系统通过本专利技术所述渐近 开关警示，可以在在临近定位点降低仪器运行速度，减小位移的步距。通过使用本专利技术可以 得到高精度的定位效果；能够使仪器的工作在自动控制方式，实现自动测量；能够提高工 作效率，可以说，本专利技术解决了这类测量设备实现自动化测量的瓶颈问题。本专利技术渐近开关 装置不需要光强度阀值，适应性强，抗干扰能力强。由于本装置光强变化判别分别在光阑的 振动单周期内进行，有效地提高了系统的抗干扰能力。由于本专利技术能够采用振动光阑，在同 一个位置可以进行多次判别，有效地防止了漏判。使用本专利技术所述渐近开关可以与光电定 位系统共用光电管，除光电管外其余电路易于微型化，成本低。本专利技术在特定区域内渐近开关发生警示信号提示精密侧端面光电定位系统更换 步进速度及步长，从而完成自动定位。附图说明图1是本专利技术的电路原理框图；图2是本专利技术一较佳实施方式的原理示意图；图3是本专利技术一较佳实施方式的光阑与分划反射像之间的关系示意图；图4是本专利技术一较佳实施方式渐近开关电路波形示意图。具体实施例方式下面通过具体实施方式对本专利技术作进一步说明所述光电渐变开关包括至少一个光阑11、一个光电转换器1、一个隔离器件2、一 个隔直电路6、一个振荡器3、两个过零比较器4和7、两个电平转换器5和8和两个计数器 9和20。所述光电转换器1用来接收光能量，光电转换器1的输出端子与隔离器件2的输入端相连、隔离器件2的输出端连接隔直电路6的输入端，隔直电路6的输出端接入一个过 零比较器7的输入端。该比较器输出经过电平转换器8和转换后连接主计数器20的计数 输入端作为计数器的计数脉冲。隔离器件2用于滤除干扰，隔直电路6用于滤掉直流电平。 当物体遮住(离开)时光阑11内光通量从大(小)到小(大)的变化输入到光电转换器 1的输入端，通过隔离器件2、隔直电路6后过零比较器7发生一次跳变，电平转换器8将跳 变转换成有效计数脉冲；所述渐近开关中振荡器3的输出端同时连接光阑振动驱动器和另 一个过零比较器4的输入端。该过零比较器4的输出经过电平转换器5后与从计数器9输 入端相连，该计数器9的控制端处于常开状态，从计数器9输出端与主计数器20的控制端 相连作为主计数器20的控制信号，一个振荡周期该控制信号翻转一次。也就是说，当主计 数器20在一个光阑的振荡周期内检测到光阑内有光通量的变化后发出警示信号。本专利技术所述光电渐变开关实现原理在渐近开关中设置一个振动光阑11，光阑11 中有振子驱动装置，能够被正弦信号驱动。只要被测件12的一端进入侧端面光电显微镜的 工作区域内，在光阑振动的每一个周期内，透过光阑的光强度都会发生变化。这种变化使本 装置给出渐变警示信号。请参阅图1，图1表示的是本专利技术光电渐变开关装置13实现电路原理框图。在图1中，光电转换器1 ；隔离器件2 ；隔直电路6 ；振荡器3 ；过零比较器4、7 ；电 平转换器5、8 ；从计数器9，一位的二进制计数器；主计数器20，一位的二进制计数器。由本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种光电渐变开关装置，其特征是，所述渐近开关包括至少一个光阑、一个光电转换器、一个隔离器件、一个隔直电路、一个振荡器、两个过零比较器、两个电平转换器和两个计数器，当物体通过时光阑内光通量从大到小的变化输入到光电转换器的输入端，光电转换器的输出端子与隔离器件的输入端相连，隔离器件的输出端连接隔直电路的输入端，隔直电路的输出端接入一个过零比较器的输入端，该过零比较器输出经过一个电平转换器转换后连接主计数器的计数输入端；所述渐近开关中振荡器的输出端同时连接光阑驱动器和另一个过零比较器的输入端，该过零比较器的输出经过另一个电平转换器后与从计数器的计数端相连，从计数器的控制端处于常开状态，从计数器的输出端与主计数器的控制端相连作为主计数器的控制信号，振荡器的一个振荡周期从计数器翻转一次，振荡器的两个振荡周期作为主计数器的一个工作周期，对输入信号进行检测，只要光阑内的光通量发生变化，本专利技术发出距离警示信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：束小梅，左勇，徐晓波，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：11
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