專利名稱：互補差動光敏界量位移檢測器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種位移檢測器，特別是一種互補差動光敏界量位移檢測器。
絕大多數物質運動的性質和程度都需要人們創造各種技術方法以“延伸”人體感官去感知，人的視覺首當其沖。人們經常用眼睛觀察作為示蹤物的位置變化(位移)作出推理判斷；例如流量計轉子的位置，電表頭指針的位置，溫度計水銀頭的位置等等。而許多場合下有用的位移信息是界量方式的－－即高于或低于某一界線。現有的光敏界量位置檢測技術，如示蹤物限位，報警等裝置，一方面靠遮避外界背景光或增強激勵光源以掩蔽外界背景光的辦法保證檢測信號的可靠性和準確性，另一方面從檢測信號中難以確定示蹤物進入界線區的方向和過程，因而未能應用在需要準確可靠地判斷出示蹤物高于或低于某一界線的場合。如用一個光源向一個光敏器件照射，并讓示蹤物在它們之間移動，通過光敏器件的信號輸出，判斷光線是否被示蹤物遮擋必須設法使光源自身和外界背景光的光強基本穩定；即便做到了這一點，但要判斷示蹤物出、入光路的方向，從而可靠地確定示蹤物在光路以外的哪一邊仍十分困難，至今未有實用技術方法。
本實用新型的目的在于避免上述現有技術的不足之處而提供一種簡潔實用、性能可靠、價格便宜的互補差動光敏界量位移檢測器。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到本實用新型包括有示蹤物，其特征在于還有光源、光敏器件、檢測電路，光敏器件置于光源的照射之中，其輸出送到檢測電路，檢測電路把從光敏器件送來的信號形成互補差動關系。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來達到光源裝于夾持構件的一邊，而光敏器件可以緊挨在一起裝于夾持構件的另一邊，光敏器件間也可以拉開距離裝于夾持構件的另一邊。光源可以是發光二極管LED1，光敏器件可以是光敏三極管U1、U2，發光二極管LED1發出的光可通過示蹤物照射到光敏三極管U1、U2上，電阻R1、電位器W1與發光二極管LED1串聯，光敏三極管U1、U2的集射極相串聯，形成檢測電路，并在U1的射極、U2的集電極間輸出互補差動信號。可把兩個以上本檢測器沿示蹤物的運行軌道設置。
圖1為本實用新型的原理方框圖；圖2為本實用新型的裝配結構(兩只光敏器件緊挨在一起)圖；圖3為本實用新型的裝配結構(兩只光敏器件拉開一定距離)圖；圖4為本實用新型一個具體實施例的電原理圖。
本實用新型下面將結合附圖(實施例)作進一步詳述參照圖1，本實用新型由光源1、兩個光敏器件2、3、檢測電路4、示蹤物5組成。把光敏器件2和3置于同一光源1的照射之中，并通過檢測電路4將2、3的信號輸出形成互補差動關系，使得光源1本身及外界背景光的波動對檢測電路4輸出的擾動降低到不影響判斷結果的程度。在這種情況下，示蹤物5的位置與檢測電路4的輸出之間存在有如附表1的對應關系附表1
因此，可從檢測電路4的輸出中分辨出至少以下三種狀態(1)光敏器件3被遮擋，示蹤物5在B區(檢測電路4為十差動)；(2)光敏器件2被遮擋，示蹤物5在D區(檢測電路4為一差動)；(3)光敏器件2和3都未被遮擋或被等量地遮擋，示蹤物5在A區或C區或E區(檢測電路4為0差動)。
雖然示蹤物5在A、C、E區只能得到同樣的信號(0差動)，不能孤立地作出判斷，但示蹤物經光敏器件2或3入或出界限區的過程是能夠準確可靠地指示它目前處在界限的哪一邊即示蹤物5入B區而未到D區則必是仍在A、B、C區一邊；示蹤物5入D區而未到B區則必是仍在E、D、C區一邊，等等。
當光源1、示蹤物5、光敏器件器2和3的結構、性能、系統的工作參數和它們之間的空間形式調整在某種匹配關系上時，可使示蹤物5在界限區上、下的判斷等效于在界限線上、下的判斷，實現對示蹤物5細少位移的監控。
當把兩個以上本位移檢測器沿示蹤物5的運行軌道設置，則可從它們的輸出中得到關于示蹤物5處在某一區域(乃至某一點)的邏輯分析，從而進行復雜的檢測和監控作業。
參照圖2，光源1裝于夾持構件6的一邊，而光敏器件2、3緊貼在一起(或較接近)裝于夾持構件6的另一邊，示蹤物5可在它們之間通過，此種裝配結構形式適合示蹤物5體積較小時的情況。
參照圖3，光源1同樣裝在夾持構件6的一邊，而光敏器件2、3之間拉開一定距離裝于夾持構件6的另一邊；示蹤物5可在它們之間通過。這種裝配結構形式適合示蹤物5體積較大的情況。
圖4中，本設計采用簡單地將兩個紅外線光敏三極管U1和U2串連的做法，使其輸出等效于電源在U1和U2模擬電阻間的分壓，從而獲得互補差動輸出。光源1或外界背景光的變化對U1和U2的影響基本等量，U1和U2模擬電阻間的分壓也就基本不變(互補作用)。當示蹤物5遮擋U2，使其模擬電阻增大，U1保持不變，U1和U2模擬電阻間的分壓拉向電源電壓(Vcc)，光敏三極管U1、U2輸出為十差動；反之，示蹤物5遮擋U1，使其模擬電阻增大，而U2保持不變，U1和U2模擬電阻間的分壓拉向地電平，光敏三極管U1和U2輸出為一差動。調節電位器W1可改變流過紅外發光二極管LED1的電流。
本實用新型相比現有技術具有如下優點1.可附加在各種其性質狀態或測量結果由示蹤物界量位移提供的器件和儀器上，提供實施自動監控的信號。
2.簡潔實用，取材容易，成本低廉，性能可靠，用途廣泛，方便實現大規模規格化、系列化、標準化的產品生產，具有廣闊的國內外市場。
權利要求1.一種互補差動光敏界量位移檢測器，包括有示蹤物5、夾持構件6，其特征在于還有光源1、光敏器件2、3、檢測電路4，光敏器件2、3置于光源1的照射之中，其輸出送到檢測電路4，檢測電路4把從光敏器件2、3送來的信號形成互補差動關系。
2.根據權利要求1所述的檢測器，其特征在于光源1裝于夾持構件6的一邊，而光敏器件2、3可以緊挨在一起裝于夾持構件6的另一邊，光敏器件2、3間也可以拉開距離裝于夾持構件6的另一邊。
3.根據權利要求1所述的檢測器，其特征在于光源1可以是發光二極管LED1，光敏器件2、3可以是光敏三極管U1、U2，發光二極管LED1發出的光可通過示蹤物5照射到光敏三極管U1、U2上，電阻R1、電位器W1與發光二極管LED1串聯，光敏三極管U1、U2的集射極相串聯，形成檢測電路4，并在U1的射極、U2的集電極間輸出互補差動信號。
4.根據權利要求1所述的檢測器，其特征在于可把兩個以上本檢測器沿示蹤物5的運行軌道設置。
專利摘要本實用新型涉及一種互補差動光敏界量位移檢測器，它由光源、兩個光敏器件、檢測電路、示蹤物等組成。由于把兩個光敏器件置于光源的照射之中，并通過檢測電路將兩個光敏器件的信號輸出形成互補差動關系，故使得光源本身和外界背景光的波動對檢測電路輸出的擾動降低到不影響判斷結果的程度，從而提供了檢測示蹤物界量位移的簡潔實用辦法。本實用新型可附加在各種其性質狀態或測量結果由示蹤物界量位移提供的儀器上，提供實施自動監控的信號。
文檔編號G01B11/02GK2112137SQ9220228
公開日1992年8月5日 申請日期1992年1月30日 優先權日1992年1月30日
發明者袁蘇春 申請人:袁蘇春
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