信息型激光光電開關.pdf

1、鄭州輕工業(yè)學院碩士學位論文信息型激光光電開關姓名：吉煒寰申請學位級別：碩士專業(yè)：電機與電器指導教師：崔光照；項仕標200704這些都需要大量的時間，影響正常生產。由于需要手動操作，光電開關一般安裝在易于操作的位置，但往往不是最佳位置，且安裝空間不能太小，這樣就限制了機器結構、外形、體積的最優(yōu)化設計為適應市場需求，有必要引入新技術構成信息型光電開關，不僅具備傳統(tǒng)光電開關的各種功能，還可以遠程在線設置參數、調試、與控制系統(tǒng)雙向通信、交換信息

2、，是一種完全電子化的新型傳感器。本文研制設計了漫反射式信息型光電開關系統(tǒng)的軟硬件。以激光三角測量和PSD（位置信號檢測器）相結合，實現漫反射式光電開關的電子背景遮蔽。并實現了寬范圍信號輸入IV增益的在線調節(jié)以及其他功能。本文研究內容包括以下幾個方面:1初步研究了漫反射式信息型光電開關的實現機理，給出了設計框圖；研究了激光三角測距和PSD實現背景遮蔽的工作原理；并針對性的設計了基于PSD的背景遮蔽的硬件組成，對硬件組成進行了分析、選型和設

3、計。2分析了激光二極管的電源特性，設計了專用的激光二極管驅動電路。改進了PSD輸出信號處理電路，使用數字電位計進行IV轉換，解決寬范圍信號輸入的放大增益在線調節(jié)問題；使用采樣保持法以消除暗電流和背景光的影響；采用SPEC061A進行AD轉換，以軟件運算替代模擬除法器，減少了分離元件，提高了穩(wěn)定性。3采用模塊化及前后臺編程理論，實現上位機、下位機串行通訊、定時采樣、AD轉換、I2C通訊等。本文各章內容具體如下：第一章主要闡述了光電開關的原

4、理、特性與分類。介紹了課題產生的背景，并簡要介紹了該課題意義、創(chuàng)新、及實現思路。第二章本章主要介紹了系統(tǒng)的設計思想、框圖及實現原理，簡要介紹了系統(tǒng)相關的概念如背景遮蔽、寬范圍信號輸入等。對數字電位計和PSD的工作原理、特性、優(yōu)缺點進行了詳細的分析、介紹，并對數字電位計、PSD和光學透鏡進行了選型。第三章對系統(tǒng)的電路硬件設計進行了詳細的介紹：系統(tǒng)硬件主要由三部分組成：電源部分、PSD信號處理部分、數據采集及控制部分。電源主要分為供電電源及