基于線性調制解調電路的數字化光電檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種光電檢測系統，具體是指基于線性調制解調電路的數字化光電檢測系統。
【背景技術】
[0002]自動在線檢測系統中，分為光學檢測系統和電化學檢測系統兩大類。與電化學檢測相比，光電檢測的方法為非接觸檢測，不需與腐蝕性的檢測液接觸，方便了儀器的維護工作，延長了檢測器的使用壽命。因此，光電檢測被廣泛應用于工業生產當中。
[0003]光電檢測主要是把光的信號強度轉換成對應的電信號強度，通過光電壓值的變化來計算被檢測物體的各種參數。然而傳統的光電檢測系統其在使用過程中不能很好的對檢測信號進行線性的傳輸和處理，從而降低光電檢測系統的檢測精度。因此如何提高光電檢測系統的線性度則是目前的當務之急。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服傳統的光電檢測系統其檢測信號在傳輸和處理時線性度低的缺陷，提供一種基于線性調制解調電路的數字化光電檢測系統。
[0005]本發明的目的通過下述技術方案實現:基于線性調制解調電路的數字化光電檢測系統，由光源，數字感光模塊，與光源相連接的濾光片，與濾光片相連接的接收模塊，與數字感光模塊相連接的CPU，以及設置在數字感光模塊與接收模塊之間的線性調制解調模塊組成。
[0006]進一步的，所述線性調制解調模塊由與非門AI，與非門A2，與非門A3，三極管VTI，N極與三極管VTl的基極相連接、P極則順次經電阻R11、電位器RlO以及電阻R13后接地的二極管D4，串接在三極管VTl的基極和與非門A3的輸出端之間的電阻R16，串接在與非門Al的輸出端與三極管VTl的集電極之間的電容C7，與電容C7相并聯的二極管D3，串接在與非門Al的正極和輸出端之間的電容C6，與電容C6相并聯的電阻R12，一端與與非門Al的輸出端相連接、另一端則與與非門A2的正極相連接的電阻R14，以及一端與與非門A2的正極相連接、另一端則與與非門A3的正極一起形成該線性調制解調模塊的輸出端的電位器R15組成；所述與非門Al的負極與電位器RlO的控制端相連接；而與非門A2的正極與電位器R15的控制端相連接、其負極接地、輸出端則與與非門A3的負極相連接；所述三極管VTl的發射極與二極管D4的P極相連接的同時與電阻RlO和電阻R13的連接點一起形成該線性調制解調模塊的輸入端。
[0007]所述數字感光模塊由轉換芯片U，串接在轉換芯片U的VS管腳和R/C管腳之間的電阻R5，串接在轉換芯片U的F.0管腳和C.0管腳之間的極性電容C2，與轉換芯片U相連接的電位器R3、微分電路、分壓電路以及放大電路，以及與放大電路相連接的整流濾波穩壓電路組成。
[0008]所述微分電路包括電容Cl和電阻Rl ;該電容Cl的負極經電阻Rl后與轉換芯片U的VS管腳相連接；所述電位器R3的一端與電容Cl的正極一起形成該數字感光模塊的輸入端、其另一端則與轉換芯片U的C.R管腳相連接；所述轉換芯片U的VS管腳接12V電壓，其THRE管腳則與電容Cl的負極相連接，其C.R管腳還與電位器R3的控制端相連接。
[0009]所述的分壓電路包括電阻R2和電阻R4 ;該電阻R2的一端接地、其另一端則經電阻R4后與轉換芯片U的VS管腳相連接；所述轉換芯片U的COMP管腳則與電阻R2和電阻R4的連接點相連接。
[0010]所述的放大電路由放大器P，三極管VT，串接在放大器P的正極和輸出端之間的電容C4，串接在放大器P的正極和三極管VT的發射極之間的電阻R6，串接在三極管VT的發射極和放大器P的輸出端之間的電阻R7，以及正極與轉換芯片U的R/C管腳相連接、負極則與三極管VT的集電極相連接的極性電容C3組成；所述三極管VT的基極與轉換芯片U的C.0管腳相連接、其集電極則與整流濾波穩壓電路相連接；所述放大器P的負極與轉換芯片U的GND管腳相連接的同時接地、其輸出端則與整流濾波穩壓電路相連接。
[0011]所述整流濾波穩壓電路由二極管整流器U1，穩壓芯片U2，一端與穩壓芯片U2的GND管腳相連接、另一端接地的電位器R8，負極與二極管整流器Ul的正極輸出端相連接、正極則順次經二極管Dl和二極管D2后與電位器R8的控制端相連接的電容C5，以及一端與穩壓芯片U2的OUT管腳相連接、另一端則與二極管整流器Ul的正極輸出端相連接的電阻R9組成；所述二極管整流器Ul的兩個輸入極分別與極性電容C3的負極和放大器P的輸出端相連接，其負極輸出端則與穩壓芯片U2的IN管腳相連接；穩壓芯片U2的OUT管腳與二極管Dl和二極管D2的連接點相連接；該二極管整流器Ul的正極輸出端和穩壓芯片U2的OUT管腳一起則形成該數字感光模塊的輸出端。
[0012]所述的轉換芯片U優選為LM331集成芯片，而穩壓芯片U2則優先選用W317集成芯片來實現。
[0013]本發明較現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
[0014](I)本發明檢測信號采用數字化傳輸和處理，因此可以在很大程度上降低信號在處理或傳輸過程中所產生干擾噪聲，避免有用信號與干擾噪聲互相混淆，從而有效的提高了本發明的檢測精度。
[0015](2)本發明信號傳輸線性度高，避免信號傳輸的過程中出現中斷而影響其檢測精度。
[0016](3)本發明結構簡單，體積小，適用性更強。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0018]圖2為本發明的數字感光模塊電路結構示意圖。
[0019]圖3為本發明的線性調制解調模塊電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0021]實施例
[0022]如圖1所示，本發明的基于線性調制解調電路的數字化光電檢測系統，由光源1，數字感光模塊4，與光源I相連接的濾光片2，與濾光片2相連接的接收模塊3，與數字感光模塊4相連接的CPU5，以及設置在數字感光模塊4與接收模塊3之間的線性調制解調模塊6組成。
[0023]其中，光源I用于不間斷的給檢測目標發射光束，其可以采用發光二極管或激光二極管來實現。而接收模塊3則用于接收被檢測目標所反射回來的光束，并對光束進行分析，確認反射回來的光束是否為光源I所發出的光束，其可以采用光電二極管或光電三極管來實現。在本實施例中，光源I和接收模塊3是不共地的，即二者之間無電的聯系，這樣則可以提高本發明的抗干擾性能。
[0024]另外，該濾光片2用于對目標所反射回來的光束進行濾光，使其變為單色光，這樣則使接收模塊3能夠更好的接收反射回來的光束，其可以優先采用帶通型濾光片來實現。線性調制解調模塊6可以線性的對檢測信號進行處理。數字感光模塊4則用于將光電信號轉化為數字電信號，并傳輸給CPU進行運算。在具體實施時，該接收模塊3和CPU5均采用現有技術即可實現。
[0025]所述數字感光模塊4的結構如圖2所示，其由轉換芯片U，電阻R5，極性電容C2，電位器R3，微分電路，分壓電路，放大電路以及整流濾波穩壓電路組成。
[0026]該轉換芯片U可以把光電信號轉換成數字電信號，其優先采用LM331集成芯片來實現，該型號集成芯片內置溫度補償能隙基準電源，具有很高的轉換精度和溫度穩定性，且頻率適應范圍寬、線性度好、外圍電路簡單等特點。
[0027]其中，電阻R5串接在轉換芯片U的VS管腳和R/C管腳之間，極性電容C2則串接在轉換芯片U的F.0管腳和C.0管腳之間。
[0028]當信號輸入進來后，該微分電路產生一負尖脈沖疊加到轉換芯片U的VS管腳上，從而觸發轉換芯片U工作。該微分電路包括電容Cl和電阻R1。電容Cl的負極經電阻Rl后與轉換芯片U的VS管腳相連接；同時，電位器R3的一端與電容Cl的正極一起形成該數字感光模塊4的輸入端、其另一端則與轉換芯片U的C.R管腳相連接。
[0029]所述的分壓電路可以對工作電壓進行分壓，從而保護轉換芯片U不被過電壓損壞，其包括電阻R2和電阻R4 ;該電阻R2的一端接地、其另一端則經電阻R4后與轉換芯片U的VS管腳相連接。
[0030]為了使轉換芯片U更好的工作，其VS管腳接12V電壓，THRE管腳則與電容Cl的負極相連接，其C.R管腳還與電位器R3的控制端相連接，COMP管腳則與電阻R2和電阻R4的連接點相連接。
[0031]為了得到更加穩定的數字電信號，從轉換芯片U輸出的數字電信號需經放大電路和整流濾波穩壓電路進行處理。因此，該放大電路需與轉換芯片U的輸出端相連接，其具體結構包括有放大器P，三極管VT，極性電容C3