一種多功能智能型數字彩色傳感器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種多功能智能型數字彩色傳感器，該傳感器包括電路部分與結構部分，所述結構部分包括一機殼，機殼的上端面為操作面板，操作面板的一端安裝有一透明防塵外蓋，機殼的前端面與上端面交接處設有一光纖固定桿，光纖發射插入口的上端部設有光纖接收插入口，所述操作面板底部包括一數碼顯示板，位于數碼顯示板的下端安裝有一塊以上的線路板組，位于光纖緊固裝置的后端安裝一內部光源轉換器；本發明大的功率多色LED光源采用多芯片LED和光源轉換器可自動生成多種顏色,光強度自動調節，內部電路的控制，能夠使發光元件亮度達到極致平衡，穩定，壽命長。
【專利說明】一種多功能智能型數字彩色傳感器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多功能智能型數字彩色傳感器。
[0002]
【背景技術】
[0003]現有的數字彩色傳感器，由于結構設計不合理，智能化程度較低，光強度自動調節能力差，發光元件亮度達不到極致平衡，且發光不穩定，使用壽命較短。
[0004]
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種自動生成多種顏色的光，光強度自動調節，內部電路的控制，能夠使發光元件亮度達到極致平衡，穩定，壽命長的多功能智能型數字彩色傳感器。
[0006]本發明是通過以下技術方案來實現的:一種多功能智能型數字彩色傳感器，其特征在于:該傳感器包括電路部分與結構部分，所述結構部分包括一機殼，機殼的上端面為操作面板，操作面板的一端安裝有一透明防塵外蓋，機殼的前端面與上端面交接處設有一光纖固定桿，位于光纖固定桿一側設有外接電信號接口，位于外接電信號接口的上端設有一卡扣，位于外接電信號接口右側的機殼面板上設有光纖發射插入口，所述光纖發射插入口的上端部設有光纖接收插入口，機殼的后端通過一電纜通信連接，所述操作面板底部包括一數碼顯示板，數碼顯示板安裝于機殼內部，位于數碼顯示板的下端安裝有一塊以上的線路板組，所述光纖固定桿與光纖發射插入口、光纖接收插入口通過一光纖緊固裝置緊固連接，位于光纖緊固裝置的后端安裝一內部光源轉換器；
該內部光源轉換器包括一三色光源支架，該三色光源支架上端面開設有一安裝槽，所述安裝槽內安裝有第一接收器件，位于第一接收器件的后端安裝有第二接收器件，所述第一接收器件的下端內部設有一導光柱，所述導光柱安裝于導光柱孔內，所述第二接收器件安裝于一導光支架，導光支架的底部安裝有第一光學玻璃與第二光學玻璃，位于第二光學玻璃的前端安裝一透鏡，透鏡與兩片光學玻璃間呈一條直線，所述第一光學玻璃與第二光學玻璃傾斜設置，正對第一光學玻璃的后端設有一紅色LED光源,正對第一光學玻璃的正上端設有藍色LED光源，正對第二光學玻璃傾斜面上端設有綠色LED光源。
[0007]作為優選的技術方案，所述線路板組包括安裝于數碼顯示板下端的第一線路板，位于第一線路板的下端設有第二線路板，位于第一線路板下端與第二線路板并排設置有第四線路板，所述第二線路板與第四線路板的正下端安裝第三線路板，所述第四線路板的兩端分別設有外部電纜接口和一外部電信號接入端口，4塊線路板分布于導光支架的4個長邊
作為優選的技術方案，所述電路部分包括光投射電路、光反饋電路、光接收電路、人機接口電路、電源電路和輸入輸出電路，所述光投射電路包括光投射控制電路，光投射控制電路接紅色LED光投射電路、綠色LED光投射電路和藍色LED光投射電路，所述紅色LED光投射電路、綠色LED光投射電路和藍色LED光投射電路的輸出端均接半透反射鏡片透鏡和導光柱，所述半透反射鏡片透鏡和導光柱的輸出端接光反饋電路，光投射電路的一端通過感測頭光纖線與光接收電路連接；
所述光反饋電路包括一光感應元件，所述光感應元件的輸出端接一信號放大器，所述信號放大器的輸出接模數轉換電路，所述光反饋電路的輸出端接光投射控制電路；
光接收電路包括感光元件、所述感光元件的輸出端接第一級信號放大器，所述第一級信號放大器的輸出端接電子轉換開關，所述電子轉換開關的輸入端還接有一信號輸入電路，所述電子轉換開關的輸出端接第二級信號放大器，所述第二級信號放大器的輸入端設有增益控制電路，第二級信號放大器的輸出端接模數轉換電路；
人機接口電路包括多色彩LED顯示屏，所述多色彩LED顯示屏由8位微處理器控制，所述8位微處理器的輸入輸出端接一存儲單元，所述8位微處理器的輸入端接按鍵操作面板；
電源電路接光接收電路，電源電路包括供電電源電路和電源反極性保護電路突波電壓吸收電路，電源電路提供電源給輸入輸出電路，所述輸入輸出電路包括輸入輸出控制電路和過電流保護突波電壓吸收電路，所述電源電路與輸入輸出電路一端均接一 32位高速微處理器。
[0008]作為優選的技術方案，所述操作面板上設有設定按鈕、模式按鈕和兩個微調按鈕，位于設定按鈕、模式按鈕和兩個微調按鈕的一側為顯示面板，所述顯示面板上顯示監視值、設定值，所述顯示面板上設有感測頭類型指示燈、模式顯示燈、通道數指示燈和輸出指示燈，所述輸出指示燈設有四個。
[0009]本發明的有益效果是:根據要檢測的標的物，通過接收元件反饋，內部電路自動處理，對三色光源自動調節，生成多種不同顏色的光，滿足不同顏色的檢測需求，本發明大功率多色LED光源，多芯片LED，混合結構生成器，光強度自動調節，內部電路的控制，能夠使發光元件亮度達到極致平衡，穩定，壽命長等優點。
[0010]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本發明的外部整體結構示意圖。
[0013]圖2為本發明的主視圖。
[0014]圖3為本發明的內部光源結構圖。
[0015]圖4為內部光源轉化器的結構示意圖。
[0016]圖5為內部光源生成器的剖視圖。
圖6為電路板組的結構示意圖。
[0017]圖7為第一線路板的結構示意圖。
[0018]圖8為第二線路板的結構示意圖。
[0019]圖9為第三線路板的結構示意圖。
[0020]圖10為第四線路板的結構示意圖。
[0021]圖11為數碼顯示面板的結構示意圖。
[0022]圖12為光纖緊固裝置的結構示意圖。
[0023]圖13為顯示面板的示意圖。
[0024]圖14為菜單功能表的示意圖。
[0025]圖15為接線部分的示意圖。
[0026]圖16為電路部分的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0027]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0028]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0029]如圖1至圖12所示，本發明的一種多功能智能型數字彩色傳感器，該傳感器包括電路部分與結構部分，所述結構部分包括一機殼1，機殼I的上端面為操作面板，操作面板的一端安裝有一透明防塵外蓋2，機殼I的前端面與上端面交接處設有一光纖固定桿3，位于光纖固定桿一側設有外接電信號接口 5，位于外接電信號接口 5的上端設有一卡扣4，位于外接電信號接口 5右側的機殼I面板上設有光纖發射插入口 6，所述光纖發射插入口 6的上端部設有光纖接收插入口 7，機殼I的后端通過一電纜8通信連接，所述操作面板底部包括一數碼顯示板9，數碼顯示板9安裝于機殼I內部，位于數碼顯示板9的下端安裝有一塊以上的線路板組，所述光纖固定桿3、感測頭連接口 4與光纖發射插入口 6、光纖接收插入口7通過一光纖緊固裝置10緊固連接，位于光纖緊固裝置10的后端安裝一內部光源轉換器；
該內部光源轉換器包括一三色光源支架11，該三色光源支架11上端面開設有一安裝槽，所述安裝槽內安裝有第一接收器件12，位于第一接收器件12的后端安裝有第二接收器件13，所述第一接收器件12的下端內部設有一導光柱14，所述導光柱14安裝于導光柱槽15內，所述第二接收器件13安裝于一導光支架16,導光支架16的底部安裝有第一光學玻璃17與第二光學玻璃18,位于第二光學玻璃18的前端安裝一透鏡19,透鏡19與兩片光學玻璃間呈一條直線，所述第一光學玻璃17與第二光學玻璃18傾斜設置，正對第一光學玻璃17的后端設有一紅色LED光源20，正對第一光學玻璃17的正上端設有藍色LED光源21，正對第二光學玻璃18傾斜面上端設有綠色LED光源22。
[0030]如圖4位置安裝有大功率三色LED光源，成一定的角度，兩片特殊的光學玻璃鏡片，前面有一透鏡，透鏡前面有一球面導光柱；保證光能聚成一條直線，紅色LED光源穿過第一光學玻璃及第二光學玻璃向前，藍色LED光源經過第一光學玻璃的反射及穿過第二光學玻璃向前，綠色LED光源經過第二光學玻璃的反射向前，三個不同波長的光經過透鏡匯聚成一條均勻，亮度較高的光束
作為優選的技術方案，所述線路板組包括安裝于數碼顯示板下端的第一線路板23，位于第一線路板23的下端設有第二線路板24，位于第一線路板23下端與第二線路板24并排設置有第四線路板25，所述第二線路板24與第四線路板25的正下端安裝第三線路板26，所述第四線路板25的兩端分別設有外部電纜接口 26和一外部電信號接入端口 27。
[0031]如圖16所示，電路部分包括光投射電路、光反饋電路、光接收電路、人機接口電路、電源電路和輸入輸出電路，所述光投射電路包括光投射控制電路，光投射控制電路接紅色LED光投射電路、綠色LED光投射電路和藍色LED光投射電路，所述紅色LED光投射電路、綠色LED光投射電路和藍色LED光投射電路的輸出端均接半透反射鏡片透鏡和導光柱，所述半透反射鏡片透鏡和導光柱的輸出端接光反饋電路，光投射電路的一端通過感測頭光纖線與光接收電路連接；
所述光反饋電路包括一光感應元件，所述光感應原件的輸出端接一信號放大器，所述信號放大器的輸出接模數轉換電路，所述光反饋電路的輸出端接光投射控制電路；
光接收電路與光投射電路接通，所述光接收電路包括感光元件、所述感光元件的輸出端接第一級信號放大器，所述第一級信號放大器的輸出端接電子轉換開關，所述電子轉換開關的輸入端還接有一信號輸入電路，所述電子轉換開關的輸出端接第二級信號放大器，所述第二級信號放大器的輸入端設有增益控制電路，第二級信號放大器的輸出端接模數轉換電路；
人機接口電路與光投射電路相接通，人機接口電路包括多色彩LED顯示屏，所述多色彩LED顯示屏的輸入端接8位微處理器，所述8位微處理器的輸入輸出端接一存儲單元，所述8位微處理器的輸入端接按鍵操作面板；
電源電路接光接收電路，電源電路包括供電電源電路和電源反極性保護電路突波電壓吸收電路，電源電路的輸出端接輸入輸出電路，所述輸入輸出電路包括輸入輸出控制電路和過電流保護突波電壓吸收電路，所述電源電路與輸入輸出電路一端均接一 32位高速微處理器。
[0032]1.電源電路:主要特點有寬電壓輸入DC12V-DC24V，電源輸入極性反接保護和輸入突波電壓吸收電路。三組獨立穩壓電源分別為光接收電路、光投射電路和微處理器與人機接口電路等數字控制電路提供電源。
[0033]2.光投射電路:主要特點有三組獨立的紅、綠和藍色光投射控制電路，獨特的光閉環反饋控制電路及光學結構。
[0034]3.光反饋電路:主要特點檢測光投射元件的光亮度的變化情況，根據光亮度的變化作動態調節以使光亮度穩定和均勻。
[0035]4.光接收電路:主要特點自動識別內置放大器和沒有內置放大器的兩種類型的感測頭，接收功率控制，高速高精度的模數轉換電路。
[0036]5.32位高速微處理器:主要特點有高速數據運算能力，多任務實時處理能力。
[0037]6.人機接口電路:主要特點采用獨立的微處理器管理，節能控制，多種色彩區分各功能的LED指示，7段LED數字字母符號顯示，4按鍵人性化操作，鎖鍵功能等。
[0038]7.存儲單元:設定參數儲存，色彩庫管理，100萬次擦寫能力，數據可保存長達40年。
[0039]輸入輸出電路:可選機型的NPN或PNP輸入輸出功能，4通道輸出能力，輸出過電流保護和突波電壓吸收。
[0040]如圖1和圖13所示，操作面板上設有設定按鈕28、模式按鈕29和兩個微調按鈕30，位于設定按鈕28、模式按鈕29和兩個微調按鈕30的一側為顯示面板，所述顯示面板上顯示監視值31、設定值32，所述顯示面板上設有感測頭類型指示燈33、模式顯示燈34、通道數指示燈35和輸出指示燈36，所述輸出指示燈36設有四個。
[0041]其中，圖13中，顯示面板上還設有色彩指示燈37和資料庫指示燈38。
[0042]圖14中模式的選擇則通過該功能表實現。
[0043]圖15所示，接線圖中包括一 24VDC接口 41，第一輸出接口 42、第二輸出接口 43、第三輸出接口 44、第四輸出接口 45、外部調節接口 46、外部資料庫選擇接口 47和一 OV接口48。
[0044]啟動按鍵鎖定功能，將粉色線連接帶外部裝置，如開關或PLC，按下粉色線，使其短路，因每種型號相當于按SET按鈕操作，通過外部輸入來設定靈敏度。
[0045]通過外部輸入選擇資料庫，操作時啟動按鍵鎖定功能，將紫色線連到外部設備，如開關或PLC，按下短路紫色線使每個型號將資料庫從A切換到B。
[0046]工作原理:智能型數字彩色傳感器的主機獨立控制紅色、綠色和藍色LED發射三色譜脈沖光源，經過內部特殊半透反射鏡片和特殊透鏡將三色譜光束變成一條直線光束，直線光束經光纖傳感頭等再次變換成亮度均勻集中的淺藍色或蒼白色的不同直徑的光斑，并向要檢測的物體方位發射，經由檢測的物體所漫反射回來的三色譜光亮度經過光纖傳感頭聚集到接收器進行放大并轉換成最大16位的高精度數字信號，然后由主機內部32位高速微處理器對16位高精度數字信號根據檢測的物體本征色譜要求將紅色、綠色和藍色三色譜光亮度進行有效的組合，通過內部反饋等電路及32位高速微處理器同時獨立處理運算及自動生成相應的多種檢測顏色，依據數字化所設定的標準參數同時準確分辯識別出多種檢測顏色及色差和獨立的多路比對控制輸出，使得檢測控制獲得更好的穩定性及更強的抗干擾能力。最后將經處理后的數據傳送到多色彩LED顯示屏顯示，使用戶有更強的人性化視覺感應。
[0047]本發明的有益效果是:以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種多功能智能型數字彩色傳感器，其特征在于:該傳感器包括電路部分與結構部分，所述結構部分包括一機殼，機殼的上端面為操作面板，操作面板的一端安裝有一透明防塵外蓋，機殼的前端面與上端面交接處設有一光纖固定桿，位于光纖固定桿一側設有外接電信號接口，位于外接電信號接口的上端設有一卡扣，位于外接電信號接口右側的機殼面板上設有光纖發射插入口，所述光纖發射插入口的上端部設有光纖接收插入口，機殼的后端通過一電纜通信連接，所述操作面板底部包括一數碼顯示板，數碼顯示板安裝于機殼內部，位于數碼顯示板的下端安裝有一塊以上的線路板組，所述光纖固定桿與光纖發射插入口、光纖接收插入口通過一光纖緊固裝置緊固連接，位于光纖緊固裝置的后端安裝一內部光源轉換器； 該內部光源轉換器包括一三色光源支架，該三色光源支架上端面開設有一安裝槽，所述安裝槽內安裝有第一接收器件，位于第一接收器件的后端安裝有第二接收器件，所述第一接收器件的下端內部設有一導光柱，所述導光柱安裝于導光柱孔內，所述第二接收器件安裝于一導光支架，導光支架的底部安裝有第一光學玻璃與第二光學玻璃，位于第二光學玻璃的前端安裝一透鏡，透鏡與兩片光學玻璃間呈一條直線，所述第一光學玻璃與第二光學玻璃傾斜設置，正對第一光學玻璃的后端設有一紅色LED光源,正對第一光學玻璃的正上端設有藍色LED光源，正對第二光學玻璃傾斜面上端設有綠色LED光源。
2.根據權利要求1所述的多功能智能型數字彩色傳感器，其特征在于:所述線路板組包括安裝于數碼顯示板下端的第一線路板，位于第一線路板的下端設有第二線路板，位于第一線路板下端與第二線路板并排設置有第四線路板，所述第二線路板與第四線路板的正下端安裝第三線路板，所述第四線路板的兩端分別設有外部電纜接口和一外部電信號接入端口，4塊線路板分布于導光支架的4個長邊。
3.根據權利要求1所述的多功能智能型數字彩色傳感器，其特征在于:所述電路部分包括光投射電路、光反饋電路、光接收電路、人機接口電路、電源電路和輸入輸出電路，所述光投射電路包括光投射控制電路，光投射控制電路接紅色LED光投射電路、綠色LED光投射電路和藍色LED光投射電路，所述紅色LED光投射電路、綠色LED光投射電路和藍色LED光投射電路的輸出端均接半透反射鏡片透鏡和導光柱，所述半透反射鏡片透鏡和導光柱的輸出端接光反饋電路，光投射電路的一端通過感測頭光纖線與光接收電路連接； 所述光反饋電路包括一光感應元件，所述光感應元件的輸出端接一信號放大器，所述信號放大器的輸出接模數轉換電路，所述光反饋電路的輸出端接光投射控制電路； 光接收電路包括感光元件、所述感光元件的輸出端接第一級信號放大器，所述第一級信號放大器的輸出端接電子轉換開關，所述電子轉換開關的輸入端還接有一信號輸入電路，所述電子轉換開關的輸出端接第二級信號放大器，所述第二級信號放大器的輸入端設有增益控制電路，第二級信號放大器的輸出端接模數轉換電路； 人機接口電路包括多色彩LED顯示屏，所述多色彩LED顯示屏由8位微處理器控制，所述8位微處理器的輸入輸出端接一存儲單元，所述8位微處理器的輸入端接按鍵操作面板； 電源電路接光接收電路，電源電路包括供電電源電路和電源反極性保護電路突波電壓吸收電路，電源電路提供電源給輸入輸出電路，所述輸入輸出電路包括輸入輸出控制電路和過電流保護突波電壓吸收電路，所述電源電路與輸入輸出電路一端均接一 32位高速微處理器。
4.根據權利要求1所述的多功能智能型數字彩色傳感器，其特征在于:所述操作面板上設有設定按鈕、模式按鈕和兩個微調按鈕，位于設定按鈕、模式按鈕和兩個微調按鈕的一側為顯示面板，所述顯示面板上顯示監視值、設定值，所述顯示面板上設有感測頭類型指示燈、模式顯示燈、通道數指示燈和輸出指示燈，所述輸出指示燈設有四個。
【文檔編號】G01D21/00GK104197979SQ201410408095
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月19日 優先權日:2014年8月19日
【發明者】卿定求 申請人:廣州市合熠電子科技有限公司