一種碼盤光電傳感器檢測(cè)電路以及碼盤檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種碼盤光電傳感器檢測(cè)電路，包括：第一比較電路以及第二比較電路。其中，第一比較電路的輸入端與外接光電傳感器的輸出端相連，用于檢測(cè)外接光電傳感器的輸出信號(hào)的電壓變化量，根據(jù)電壓變化量以及第一基準(zhǔn)電壓，輸出第一電壓信號(hào)。第二比較電路的輸入端與第一比較電路的輸出端相連，用于將第一電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為一TTL電平信號(hào)，以使外接微控制器根據(jù)TTL電平信號(hào)對(duì)碼盤葉片進(jìn)行計(jì)數(shù)?？梢姡景l(fā)明提供的碼盤光電傳感器檢測(cè)電路，在積灰出現(xiàn)光電傳感器的輸出信號(hào)浮高時(shí)，由于是檢測(cè)光電傳感器輸出信號(hào)的電壓變化量，并不會(huì)出現(xiàn)積灰影響碼盤的計(jì)數(shù)的現(xiàn)象。
【專利說明】—種碼盤光電傳感器檢測(cè)電路以及碼盤檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及設(shè)備檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，是涉及一種碼盤光電傳感器檢測(cè)電路以及碼盤檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)碼盤I的計(jì)數(shù)是通過檢測(cè)碼盤葉片2遮擋光電傳感器3的次數(shù)來實(shí)現(xiàn)。具體的，在光電傳感器3上設(shè)置有發(fā)光管4以及光敏接收管5，當(dāng)受到碼盤葉片遮擋時(shí)，光敏接收管5關(guān)斷，當(dāng)未受到碼盤葉片遮擋時(shí)，光敏接收管5導(dǎo)通。
[0003]傳統(tǒng)的光電碼盤檢測(cè)電路如圖2所示，其檢測(cè)電路101的輸入端與光電傳感器3的輸出端相連，即對(duì)應(yīng)圖2中的A點(diǎn)。通常，當(dāng)光敏接收管關(guān)斷時(shí)，此時(shí)由于上拉電阻Rl存在，A點(diǎn)的電壓為VCCl ;當(dāng)光敏接收管5導(dǎo)通時(shí)，此時(shí)，A點(diǎn)電壓被拉低為O。
[0004]而當(dāng)A點(diǎn)的電壓高于某一上閥值(VT+)時(shí)，則定義A點(diǎn)的輸入信號(hào)是高電平信號(hào)，經(jīng)過反相器Ul后，B點(diǎn)的輸出信號(hào)為低電平。同理，當(dāng)A點(diǎn)電壓低于某一下閥值(VT-)時(shí)，則定義A點(diǎn)的輸入信號(hào)是低電平信號(hào)，經(jīng)過反相器Ul后，B點(diǎn)的輸出信號(hào)為高電平。需要說明的是，上閥值為反相器Ul輸入端能檢測(cè)到信號(hào)從低電平變?yōu)楦唠娖剿璧碾妷旱南孪拗怠Ｏ鄳?yīng)的，下閥值為反相器Ul輸入端能檢測(cè)到信號(hào)從高電平變?yōu)榈碗娖剿璧纳舷拗怠?br> [0005]但發(fā)明人發(fā)現(xiàn):現(xiàn)有技術(shù)中，光電傳感器表面上的灰塵積到一定程度時(shí)，即使光電傳感器沒有被碼盤葉片遮擋，光電傳感器也會(huì)輸出一個(gè)高于VT+的電壓信號(hào),這時(shí),光電碼盤檢測(cè)電路就會(huì)誤認(rèn)為輸入信號(hào)是一個(gè)高電平信號(hào)，從而使得外接微控制器誤以為光電傳感器被碼盤葉片遮擋，對(duì)碼盤進(jìn)行計(jì)數(shù)，導(dǎo)致計(jì)數(shù)結(jié)果不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種碼盤光電傳感器檢測(cè)電路以及碼盤檢測(cè)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中灰塵堆積導(dǎo)致的碼盤計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確的問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]一種碼盤光電傳感器檢測(cè)電路，包括:第一比較電路以及第二比較電路；
[0009]所述第一比較電路的輸入端與外接光電傳感器的輸出端相連，用于檢測(cè)所述外接光電傳感器的輸出信號(hào)的電壓變化量，根據(jù)所述電壓變化量以及第一基準(zhǔn)電壓，輸出第一電壓信號(hào)；
[0010]所述第二比較電路的輸入端與所述第一比較電路的輸出端相連，用于將所述第一電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為一 TTL電平信號(hào)，以使外接微控制器根據(jù)所述TTL電平信號(hào)對(duì)碼盤葉片進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0011]優(yōu)選的，所述第一比較電路包括:第一電阻、第一電容、第二電阻、第三電阻以及第
一運(yùn)算放大器；
[0012]所述第一電阻的第一端接電壓VCC1，所述第一電阻的第二端分別與所述第一電容的第一端以及外接光電傳感器的輸出端相連，所述第一電容的第二端通過所述第二電阻分別與所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端以及所述第三電阻的第一端相連，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端接所述第一基準(zhǔn)電壓，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第三電阻的第二端相連，且作為所述第一比較電路的輸出端。
[0013]優(yōu)選的，所述第二比較電路包括:第二運(yùn)算放大器；
[0014]所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述第一比較電路的輸出端相連，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端接所述第二基準(zhǔn)電壓，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端作為所述第二比較電路的輸出端。
[0015]優(yōu)選的，所述第一基準(zhǔn)電壓大于所述第二基準(zhǔn)電壓。
[0016]優(yōu)選的，所述第三電阻的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所述第二電阻的阻值。
[0017]一種碼盤檢測(cè)系統(tǒng)，包括:光電傳感器以及碼盤光電傳感器檢測(cè)電路。
[0018]優(yōu)選的，所述第一比較電路包括:第一電阻、第一電容、第二電阻、第三電阻以及第一運(yùn)算放大器；
[0019]所述第一電阻的第一端接電壓VCC1，所述第一電阻的第二端分別與所述第一電容的第一端以及外接光電傳感器的輸出端相連，所述第一電容的第二端通過所述第二電阻分別與所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端以及所述第三電阻的第一端相連，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端接所述第一基準(zhǔn)電壓，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第三電阻的第二端相連，且作為所述第一比較電路的輸出端。
[0020]優(yōu)選的，所述第二比較電路包括:第二運(yùn)算放大器；
[0021]所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述第一比較電路的輸出端相連，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端接所述第二基準(zhǔn)電壓，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端作為所述第二比較電路的輸出端。
[0022]優(yōu)選的，所述第一基準(zhǔn)電壓大于所述第二基準(zhǔn)電壓。
[0023]優(yōu)選的，所述第三電阻的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所述第二電阻的阻值。
[0024]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種碼盤光電傳感器檢測(cè)電路，包括:第一比較電路以及第二比較電路。其中，第一比較電路的輸入端與外接光電傳感器的輸出端相連，用于檢測(cè)外接光電傳感器的輸出信號(hào)的電壓變化量，根據(jù)電壓變化量以及第一基準(zhǔn)電壓，輸出第一電壓信號(hào)。第二比較電路的輸入端與第一比較電路的輸出端相連，用于將第一電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為一 TTL電平信號(hào)，以使外接微控制器根據(jù)TTL電平信號(hào)對(duì)碼盤葉片進(jìn)行計(jì)數(shù)?？梢?，本發(fā)明提供的碼盤光電傳感器檢測(cè)電路，在積灰出現(xiàn)光電傳感器的輸出信號(hào)浮高時(shí)，由于是檢測(cè)光電傳感器輸出信號(hào)的電壓變化量，并不會(huì)出現(xiàn)積灰影響碼盤的計(jì)數(shù)的現(xiàn)象。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為光電碼盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中碼盤檢測(cè)電路的原理圖；[0028]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中光電傳感器輸出端電壓的波形圖；
[0029]圖4為本發(fā)明提供的一種碼盤光電傳感器檢測(cè)電路的原理圖；
[0030]圖5為采用本發(fā)明提供的一種碼盤光電傳感器檢測(cè)電路后各點(diǎn)的電壓波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0032]本發(fā)明提供了一種碼盤光電傳感器檢測(cè)電路，包括:第一比較電路以及第二比較電路。其中，第一比較電路的輸入端與外接光電傳感器的輸出端相連，用于檢測(cè)外接光電傳感器的輸出信號(hào)的電壓變化量，根據(jù)電壓變化量以及第一基準(zhǔn)電壓，輸出第一電壓信號(hào)。第二比較電路的輸入端與第一比較電路的輸出端相連，用于比較第一電壓信號(hào)與第二基準(zhǔn)電壓，輸出一 TTL電平信號(hào)，以使外接微控制器根據(jù)TTL電平信號(hào)對(duì)碼盤葉片進(jìn)行計(jì)數(shù)。可見，本發(fā)明提供的碼盤光電傳感器檢測(cè)電路，在積灰出現(xiàn)光電傳感器的輸出信號(hào)浮高時(shí)，由于是檢測(cè)光電傳感器輸出信號(hào)的電壓變化量，并不會(huì)出現(xiàn)積灰影響碼盤的計(jì)數(shù)的現(xiàn)象。
[0033]請(qǐng)參閱圖2，為現(xiàn)有技術(shù)中碼盤檢測(cè)電路的原理圖，其中，3代表光電傳感器，101代表光電傳感器的檢測(cè)電路，2代表碼盤葉片，該碼盤葉片的主要作用是遮擋傳感器光路。從圖中不難看出，光電傳感器的左側(cè)是發(fā)光管，右側(cè)是光敏接收管，二者形成一光路。
[0034]光電傳感器檢測(cè)電路101包括電阻R1，電阻R2，反相器Ul以及第一電源VCC1。當(dāng)碼盤葉片2遮擋光線時(shí)，光電傳感器右側(cè)光敏接收管呈截至狀態(tài)，此時(shí)A點(diǎn)信號(hào)受電阻Rl上拉至VCCl電壓，由于限流電阻器R2的阻值很小，A點(diǎn)信號(hào)經(jīng)過R2后輸入到反相器Ul的信號(hào)電壓仍為VCC1。又有VCCl大于反相器Ul的門檻電壓的上閥值VT+，則輸出信號(hào)B為OV (低電平)。
[0035]同理，當(dāng)碼盤葉片2未遮擋光路時(shí)，光電傳感器右側(cè)光敏接收管呈導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)A點(diǎn)信號(hào)被光敏接收管拉低至0V。又有A點(diǎn)信號(hào)小于Ul的門檻電壓的下閥值VT-，則輸出信號(hào)B電壓應(yīng)接近VCCl (高電平)。
[0036]但，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述檢測(cè)電路，當(dāng)光電傳感器表面積灰后，會(huì)影響到光電傳感器在未遮擋狀態(tài)下的輸出信號(hào)電壓，一旦積灰較嚴(yán)重后，即使碼盤葉片未遮擋光電傳感器的光路，也會(huì)因?yàn)榛覊m遮擋而導(dǎo)致右側(cè)光敏接收管不能完全導(dǎo)通，導(dǎo)致信號(hào)A的浮高，如圖3中A點(diǎn)的波形。
[0037]當(dāng)A點(diǎn)的電壓信號(hào)高于VT-時(shí)，反相器Ul輸出的信號(hào)B將處于一個(gè)不確定狀態(tài)，有可能是OV (即低電平)，即此時(shí)，無論碼盤是否被遮擋，檢測(cè)電路都會(huì)輸出一表征“遮擋”的控制信號(hào)，進(jìn)而不能準(zhǔn)確的對(duì)碼盤進(jìn)行計(jì)數(shù)，不能準(zhǔn)確的測(cè)量到碼盤的轉(zhuǎn)速。
[0038]需要說明的是，現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)?shù)谝浑娫碫CCl選擇5V時(shí)，電壓VT+可以為2.5V，電壓VT-可以為1.6V。
[0039]為了解決上述問題，請(qǐng)參閱附圖4，為本發(fā)明提供的一種碼盤光電傳感器檢測(cè)電路的原理圖，該檢測(cè)電路201包括:第一比較電路以及第二比較電路。
[0040]其中，第一比較電路的輸入端與外接光電傳感器的輸出端相連，用于檢測(cè)外接光電傳感器的輸出信號(hào)的電壓變化量，根據(jù)電壓變化量以及第一基準(zhǔn)電壓，輸出第一電壓信號(hào)。
[0041]第二比較電路的輸入端與第一比較電路的輸出端相連,用于將第一電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為一 TTL電平信號(hào)，以使外接微控制器根據(jù)TTL電平信號(hào)對(duì)碼盤葉片進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0042]具體的，本實(shí)施例提供了一種第一比較電路的具體實(shí)現(xiàn)電路，該第一比較電路包括:第一電阻、第一電容、第二電阻、第三電阻以及第一運(yùn)算放大器。
[0043]各個(gè)器件的連接關(guān)系為:
[0044]第一電阻的第一端接電壓VCC1,第一電阻的第二端分別與第一電容的第一端以及外接光電傳感器的輸出端相連，第一電容的第二端通過第二電阻分別與第一運(yùn)算放大器的反相輸入端以及第三電阻的第一端相連，第一運(yùn)算放大器的同相輸入端接第一基準(zhǔn)電壓，第一運(yùn)算放大器的輸出端與第三電阻的第二端相連，且作為第一比較電路的輸出端。
[0045]除此，本實(shí)施里還提供了一種第二比較電路的具體電路圖，該第二比較電路包括:第二運(yùn)算放大器。其中，第二運(yùn)算放大器的同相輸入端與第一比較電路的輸出端相連，第二運(yùn)算放大器的反相輸入端接第二基準(zhǔn)電壓，第二運(yùn)算放大器的輸出端作為第二比較電路的輸出端。
[0046]需要說明的是，本實(shí)施例中，第一基準(zhǔn)電壓要大于第二基準(zhǔn)電壓。第三電阻的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二電阻的阻值。
[0047]現(xiàn)結(jié)合上述電路的連接關(guān)系以及圖5，對(duì)本發(fā)明提供的碼盤光電傳感器檢測(cè)電路的工作原理進(jìn)行說明，如下:
[0048]根據(jù)運(yùn)算放大器的虛短和虛斷原理，當(dāng)電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，即第一電容Cl完成充電，光電傳感器的輸出不發(fā)生變化，此時(shí)，第一運(yùn)算放大器Ul與第二電阻R2的公共端的電壓為第一基準(zhǔn)電壓VREFl，B處的電壓VB也等于第一基準(zhǔn)電壓VREFl，第一運(yùn)算放大器
[0049]Ul的輸出端C點(diǎn)的電壓也等于第一基準(zhǔn)電壓VREF1。
[0050]在穩(wěn)定狀態(tài)下，即使光電傳感器因?yàn)閲?yán)重積灰使得A點(diǎn)電壓浮高為VF，因?yàn)橛械谝浑娙軨l的存在，則不會(huì)影響B(tài)點(diǎn)電壓的浮高。
[0051]具體的，當(dāng)光電傳感器從遮擋狀態(tài)變化成不遮擋狀態(tài)時(shí)，光電傳感器的輸出端A點(diǎn)的電壓值將會(huì)降低(從VCCl降為O)。假定降低的差值為λ V，則B點(diǎn)處的電壓值VB也跟隨下降到VREFl- Δ V,而第一運(yùn)算放大器
[0052]Ul輸出端電壓為
【權(quán)利要求】
1.一種碼盤光電傳感器檢測(cè)電路，其特征在于，包括:第一比較電路以及第二比較電路； 所述第一比較電路的輸入端與外接光電傳感器的輸出端相連，用于檢測(cè)所述外接光電傳感器的輸出信號(hào)的電壓變化量，根據(jù)所述電壓變化量以及第一基準(zhǔn)電壓，輸出第一電壓信號(hào); 所述第二比較電路的輸入端與所述第一比較電路的輸出端相連，用于將所述第一電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為一 TTL電平信號(hào)，以使外接微控制器根據(jù)所述TTL電平信號(hào)對(duì)碼盤葉片進(jìn)行計(jì)數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼盤光電傳感器檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一比較電路包括:第一電阻、第一電容、第二電阻、第三電阻以及第一運(yùn)算放大器； 所述第一電阻的第一端接電壓VCC1，所述第一電阻的第二端分別與所述第一電容的第一端以及外接光電傳感器的輸出端相連，所述第一電容的第二端通過所述第二電阻分別與所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端以及所述第三電阻的第一端相連，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端接所述第一基準(zhǔn)電壓，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第三電阻的第二端相連，且作為所述第一比較電路的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼盤光電傳感器檢測(cè)電路，其特征在于，所述第二比較電路包括:第二運(yùn)算放大器； 所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述第一比較電路的輸出端相連，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端接所述第二基準(zhǔn)電壓，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端作為所述第二比較電路的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼盤光電傳感器檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一基準(zhǔn)電壓大于所述第二基準(zhǔn)電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碼盤光電傳感器檢測(cè)電路，其特征在于，所述第三電阻的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所述第二電阻的阻值。
6.一種碼盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括:光電傳感器以及如權(quán)利要求1所述的碼盤光電傳感器檢測(cè)電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碼盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一比較電路包括:第一電阻、第一電容、第二電阻、第三電阻以及第一運(yùn)算放大器； 所述第一電阻的第一端接電壓VCC1，所述第一電阻的第二端分別與所述第一電容的第一端以及外接光電傳感器的輸出端相連，所述第一電容的第二端通過所述第二電阻分別與所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端以及所述第三電阻的第一端相連，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端接所述第一基準(zhǔn)電壓，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第三電阻的第二端相連，且作為所述第一比較電路的輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碼盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二比較電路包括:第二運(yùn)算放大器；` 所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述第一比較電路的輸出端相連，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端接所述第二基準(zhǔn)電壓，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端作為所述第二比較電路的輸出端。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碼盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一基準(zhǔn)電壓大于所述第二基準(zhǔn)電壓。
10.根據(jù) 權(quán)利要求7所述的碼盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第三電阻的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所述第二電阻的阻值。
【文檔編號(hào)】G01D18/00GK103674100SQ201310729552
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】張海堂, 李喆, 何云飛, 陳強(qiáng) 申請(qǐng)人:廣州廣電運(yùn)通金融電子股份有限公司