信息型激光光電開關(guān).pdf

1、鄭州輕工業(yè)學(xué)院碩士學(xué)位論文信息型激光光電開關(guān)姓名：吉煒寰申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：電機(jī)與電器指導(dǎo)教師：崔光照；項(xiàng)仕標(biāo)200704這些都需要大量的時(shí)間，影響正常生產(chǎn)。由于需要手動(dòng)操作，光電開關(guān)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(jī)器結(jié)構(gòu)、外形、體積的最優(yōu)化設(shè)計(jì)為適應(yīng)市場(chǎng)需求，有必要引入新技術(shù)構(gòu)成信息型光電開關(guān)，不僅具備傳統(tǒng)光電開關(guān)的各種功能，還可以遠(yuǎn)程在線設(shè)置參數(shù)、調(diào)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(shè)計(jì)了漫反射式信息型光電開關(guān)系統(tǒng)的軟硬件。以激光三角測(cè)量和PSD（位置信號(hào)檢測(cè)器）相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)漫反射式光電開關(guān)的電子背景遮蔽。并實(shí)現(xiàn)了寬范圍信號(hào)輸入IV增益的在線調(diào)節(jié)以及其他功能。本文研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:1初步研究了漫反射式信息型光電開關(guān)的實(shí)現(xiàn)機(jī)理，給出了設(shè)計(jì)框圖；研究了激光三角測(cè)距和PSD實(shí)現(xiàn)背景遮蔽的工作原理；并針對(duì)性的設(shè)計(jì)了基于PSD的背景遮蔽的硬件組成，對(duì)硬件組成進(jìn)行了分析、選型和設(shè)

3、計(jì)。2分析了激光二極管的電源特性，設(shè)計(jì)了專用的激光二極管驅(qū)動(dòng)電路。改進(jìn)了PSD輸出信號(hào)處理電路，使用數(shù)字電位計(jì)進(jìn)行IV轉(zhuǎn)換，解決寬范圍信號(hào)輸入的放大增益在線調(diào)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(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，以軟件運(yùn)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(tái)編程理論，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)、下位機(jī)串行通訊、定時(shí)采樣、AD轉(zhuǎn)換、I2C通訊等。本文各章內(nèi)容具體如下：第一章主要闡述了光電開關(guān)的原

4、理、特性與分類。介紹了課題產(chǎn)生的背景，并簡(jiǎn)要介紹了該課題意義、創(chuàng)新、及實(shí)現(xiàn)思路。第二章本章主要介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、框圖及實(shí)現(xiàn)原理，簡(jiǎn)要介紹了系統(tǒng)相關(guān)的概念如背景遮蔽、寬范圍信號(hào)輸入等。對(duì)數(shù)字電位計(jì)和PSD的工作原理、特性、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析、介紹，并對(duì)數(shù)字電位計(jì)、PSD和光學(xué)透鏡進(jìn)行了選型。第三章對(duì)系統(tǒng)的電路硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹：系統(tǒng)硬件主要由三部分組成：電源部分、PSD信號(hào)處理部分、數(shù)據(jù)采集及控制部分。電源主要分為供電電源及