通用型紅外接近開關的製作方法
2023-09-19 11:23:35
專利名稱：通用型紅外接近開關的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於光電開關，特別涉及一種紅外光控制開關的改進方案。
現有的紅外控制開關，都是利用一個特別的光學幹涉濾光片與一多元紅外傳感器組成紅外接收器，用以接收紅外輻射源輻射的紅外線並轉換成電信號，經電子線路放大、整流、觸發，最後驅動開關器件。在現有技術中，與本實用新型較為接近的是一類紅外發射單元與紅外接收單元集裝在同一外殼內的紅外接近開關，與其他紅外接近開關一樣，這類開關普遍存在體積較大，結構複雜，造價較高，引線多，通用性差等不足。
本實用新型是針對現有技術存在的上述不足提出的一種改進方案，提供了一種體積小，結構簡單，通用性強且造價低廉的紅外接近開關。
本實用新型的要點是包含由一臺控制器和一紅外探頭所組成，其中控制器包括電源變換、信號放大、整流、觸發及開關等電路構成，紅外探頭包括紅外線輻射單元與紅外線接收單元構成，其特徵在於所述的控制器與紅外探頭之間用兩根普通的導線相連接，導線既作紅外探頭的電源線又作控制器與紅外探頭之間的信號線。所述的兩根普通導線，其一端與控制器的輸入端相連，輸入端有兩個支路並聯，一路經一電容與信號放大器輸入端連接，另一路經一電感或電阻與電源變換的直流電源輸出端連接，導線的另一端與紅外探頭內紅外輻射單元和紅外接收單元電路的並聯端相連。紅外輻射單元與紅外接收單元是安裝在同一外殼內，兩單元之間有一光電隔離板，外殼一側開有兩個小孔，對應其內的是紅外輻射元件和多元紅外傳感器，在多元紅外傳感器與其對應的小孔間還設置一紅外濾光片，該濾光片用完全曝光後衝洗出的彩色負像膠片製成，也可以選用特製的紅外濾光片。
本實用新型靈敏度較高，抗幹擾性強，性能可靠，由於紅外探頭的體積很小，且僅用兩根普通導線與控制器連接，所以，通用性很強，安裝方便，使用範圍較廣，例如可用作自來水龍頭的控制，防盜保安告警，產品流水線的產品計數等；本實用新型產品價格低廉，應用領域寬，有較好的推廣前途和經濟效益。
下面將結合對附
圖1、附圖2的解釋，進一步闡述本實用新型的原理及實施例。
附圖1是本實用新型的電原理簡圖，也可作為本實用新型電氣部分的一較佳實施例。
附圖2是本實用新型紅外探頭外殼的結構示意圖。
圖1中，上部為紅外探頭T，虛線的左邊是接收單元，右邊是發射單元，兩單元的工作電源都是經外接導線l1、l2從控制器K的電源變換P.Q端取得。發射單元經電阻R8、電容C5濾波，得到穩定的工作電源；接收單元經電阻R1、電容C1濾波，穩壓管D1穩壓後得到穩定的工作電源。其紅外脈衝信號放大器是由晶體三極體T2、T3複合組成，其交流信號輸出與外接導線l1、l2連接。因此，普通導線l1、l2既是控制器K向紅外探頭T提供工作電源的直接電源線，又作紅外探頭T脈衝交流信號輸出的交流信號線。
紅外探頭T的工作原理如下發射單元時基路線SJ由電阻R6、R5，電容C3決定，產生一固定頻率的脈衝信號，經三級管T4放大，由紅外線發射管T5換能，發射與脈衝信號頻率一致的脈衝紅外光，經探頭T外殼對應的小孔射出；接收單元；多元紅外線傳感器T1安裝在探頭T外殼的另一小孔內，將接收到的脈衝紅外光轉換成一電信號，經電容C2藕合，三級管T2、T3放大，從導線l1、l2輸送到控制器K輸入端a、b。紅外發射單元發射的紅外光，其強度是有限可調的，根據不同使用環境的需要，可靈活調整。當人體或物體靠近探頭T，發射單元發射的紅外光線被反射，接收單元接收到這個反射來的紅外光後，立即轉換成脈衝電信號，經導線l1、l2送入控制器K。
控制器K的工作原理如下控制器K內有兩部分電路控制電路及電源變換電路。電源變換電路將市電轉換變為直流工作電壓，由P、Q端輸出，其中Q端作整機的公共端，P端經一電感L(或用電阻代)與控制器K的輸入端a相連，目的是阻隔交流信號，P端同時又與控制電路的其它電源端P相連；控制電路由交流信號放大器A1，整流電路D2、D3直流放大器A2，施密特放大器T6、T7及開關器件JK組成，由導線l1、l2送來的脈衝信號，經放大→整流→放大→觸發，最終產生一開關控制指令。其中電容器C6、C7及電感L，是用作調整控制器K的靈敏度，選擇合適的抗幹擾能力。
附圖2是一紅外探頭T外殼結構示意圖。
本實用新型可以根據不同的使用要求，或做成分離型的紅外探頭T和控制器K，或做成一體化的接近開關，將紅外探頭T和控制器K安裝在同一外殼內。附圖2是本實用新型分離型的紅外探頭T外殼結構示意圖。圖中光電隔離板D將發射單元與接收單元隔開，起到光電屏蔽作用，在接收單元側，多元紅傳感器T1與其相對應的小孔之間，設置了一小片濾光片U，該濾光片U，是用經完全曝光衝洗後的彩色負像膠片製成。設置濾光片U，可以有效地排除幹擾光，用膠片製成的紅外濾光片U效果很好且經濟易得。當然，也可用特製的其它濾光玻璃代用。
權利要求1.通用型紅外接近開關，包含由一臺控制器和一紅外探頭所組成，其中控制器包括電源變換，信號放大、整流、觸發及開關等電路構成，紅外探頭包括紅外線輻射單元與紅外線接收單元構成，其特徵在於所述的控制器K與紅外探頭T之間用兩根普通的導線I1、I2相連接，導線I1、I2既作紅外線探頭T的電源線又作控制器K與紅外探頭T之間的信號線。
2.按照權利要求1所述的紅外接近開關，其特徵在於所述的兩根普通導線l1、l2，其一端與控制器K的輸入端a、b相連，輸入端a有兩個支路並聯，一路經一電容C7與信號放大器A1輸入端連接，另一路經一電感L或電阻R與電源變換的直接電源輸出端P連接，導線l1、l2的另一端與紅外探頭T內紅外輻射單元和紅外接收單元電路的並聯端c、d相連。
3.按照權利要求1、2所述的紅外接近開關，其特徵在於紅外輻射單元與紅外接收單元是安裝在同一外殼內，兩單元之間有一光電隔離板D，外殼一側開有兩個小孔，對應其內的是紅外輻射元件T5和多元紅外傳感器T1，在多元紅外傳感器T1與其對應的小孔間還設置一紅外濾光片U，該濾光片U用完全曝光後衝洗出的彩色負像膠片製成，也可以選用特製的紅外濾光片。
專利摘要通用型紅外線接近開關涉及一種紅外線光控開關的改進方案。該開關將紅外線發射與接收部分集裝在一體積很小的探頭內，用兩根普通的導線與一控制器連接，所以通用性很強，安裝使用極為方便，可廣泛用於接近傳感探測領域。例如可用作自來水龍頭的控制，防盜保安告警，產品流水線的產品計數等。本裝置靈敏度高，抗幹擾能力強，性能穩定，結構簡單，價格低廉，有較好的推廣應用價值。
文檔編號H03K17/94GK2040683SQ8820676
公開日1989年7月5日 申請日期1988年6月5日 優先權日1988年6月5日
發明者徐執平 申請人:徐執平