本發(fā)明涉及安防領(lǐng)域，具體涉及一種光電傳感器抗高頻周期性環(huán)境光干擾的方法，及采用該方法的光電傳感器。
背景技術(shù)：
1、漫反射型光電傳感器通過發(fā)射調(diào)制的光信號與解調(diào)被物體反射的光信號，對設(shè)定距離范圍內(nèi)的物體進(jìn)行檢測。發(fā)射端與接收端集成一體，發(fā)射端以一定頻率發(fā)射光信號，經(jīng)過物體漫反射，接收端接收到回波信號并解調(diào)轉(zhuǎn)換為電信號，對回波的電信號與固定閾值進(jìn)行比較，判定是否有檢測目標(biāo)。此類型光電傳感器具有檢測距離遠(yuǎn)且精度高、對檢測物限制少、響應(yīng)速度快、非接觸檢測、便于安裝等特點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。由于使用的環(huán)境復(fù)雜多樣，傳感器一旦接收到燈光等周期性的環(huán)境光干擾時，會出現(xiàn)誤判的情況。
2、當(dāng)實際使用的環(huán)境中存在周期性發(fā)光光源時，周期性的光干擾信號會疊加到傳感器的回波信號上，造成回波信號上出現(xiàn)連續(xù)的交流波干擾。周期性光干擾的交流波的任意位置都可能疊加在正常的回波信號上，使得回波信號隨著時間推移在上下波動，波動范圍與光干擾交流波的振幅相近，造成傳感器誤判。因此上述使用固定閾值進(jìn)行比較的方式已經(jīng)不再適用，需要設(shè)計一種能避免周期性光干擾的方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法，解決現(xiàn)有光電傳感器受到周期性環(huán)境光干擾后容易出現(xiàn)誤判的問題。
2、本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：
3、一種光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法，其包括以下步驟：
4、(1)光電傳感器包括光信號發(fā)射模塊，光信號接收模塊，比較器，定時器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器；
5、(2)在光信號發(fā)射模塊發(fā)射光信號前，在預(yù)設(shè)時間內(nèi)通過光信號接收模塊接收環(huán)境光干擾信號；
6、(3)根據(jù)步驟(2)獲取的環(huán)境光干擾信號，通過比較器檢測環(huán)境光干擾信號的周期；
7、(4)通過定時器進(jìn)行計時，并計算環(huán)境光干擾信號交流波的波峰和波谷所對應(yīng)的時間點；
8、(5)采集環(huán)境光干擾信號的波峰和波谷的電壓，并根據(jù)波峰和波谷的電壓計算出環(huán)境光干擾信號的單邊干擾幅值；
9、(6)由光信號發(fā)射模塊發(fā)射光信號，經(jīng)目標(biāo)物反射后，由光信號接收模塊接收返回信號，并由數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為回波信號；
10、(7)預(yù)設(shè)固定閾值，該閾值隨光干擾交流波的大小變化而變化，將預(yù)設(shè)固定閾值疊加經(jīng)過增大的單邊干擾幅值，該增大倍數(shù)為大于等于2倍，然后與受到環(huán)境光干擾的回波信號進(jìn)行比較，當(dāng)回波信號大于4倍的單邊干擾幅值，則判定有目標(biāo)物并輸出；當(dāng)回波信號小于2倍的單邊干擾幅值，則判定沒有目標(biāo)物并且不輸出，從而消除環(huán)境光干擾信號對于回波信號的影響。
11、所述步驟(3)具體包括，通過比較器檢測環(huán)境光干擾信號的上半波和下半波，結(jié)合計時器的時間讀數(shù)，得到環(huán)境光干擾信號的半波周期。
12、所述步驟(4)具體包括，根據(jù)半波周期與波峰和波谷出現(xiàn)的時間的系數(shù)關(guān)系，該系數(shù)關(guān)系為波峰和波谷會出現(xiàn)在半波周期的1/2位置，計算環(huán)境光干擾信號的波峰和波谷對應(yīng)的時間點。
13、所述步驟(5)具體包括，當(dāng)再次檢測到與前一環(huán)境光干擾信號的周期相似的周期時，在對應(yīng)的波峰和波谷的時間點采集電壓，其中，波峰會大于基準(zhǔn)電平，波谷會小于基準(zhǔn)電平。
14、所述基準(zhǔn)電平為發(fā)射時的初始信號電平。
15、將波峰電壓減去基準(zhǔn)電平或基準(zhǔn)電平減去波谷電壓，便得到單邊干擾幅值。
16、所述步驟(7)具體包括，當(dāng)檢測到環(huán)境光干擾信號的前一個半波周期t0與后一個半波周期t1相似時，在下一個非發(fā)射周期內(nèi)再次檢測到與t0和t1相似的半波周期t2時，則提升疊加干擾繞的閾值。
17、所述疊加干擾的閾值等于預(yù)設(shè)固定閾值加上經(jīng)過數(shù)倍增大后的單邊干擾幅值。
18、一種光電傳感器，其包括光信號發(fā)射模塊，光信號接收模塊，比較器，定時器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器和mcu；其中，mcu用于實現(xiàn)所述的光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法。
19、本發(fā)明的有益效果是：在固定的時間段內(nèi)檢測周期性環(huán)境光干擾信號的交流波的周期；計算環(huán)境光干擾信號的波峰和波谷對應(yīng)的時間點；采集環(huán)境光干擾信號的波峰和波谷的電壓；計算環(huán)境光干擾信號相對應(yīng)基準(zhǔn)電平的單邊干擾幅值；單邊干擾幅值增大數(shù)倍加上固定的閾值得到疊加干擾的閾值；受到周期性環(huán)境光影響的回波信號與疊加干擾的閾值進(jìn)行比較，從而達(dá)到消除光干擾的效果。進(jìn)而提高光電傳感器的探測準(zhǔn)確性。且本發(fā)明主要消除高頻環(huán)境光的干擾。
1.一種光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法，其特征在于，其包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法，其特征在于，所述步驟(3)具體包括，通過比較器檢測環(huán)境光干擾信號的上半波和下半波，結(jié)合計時器的時間讀數(shù)，得到環(huán)境光干擾信號的半波周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法，其特征在于，所述步驟(4)具體包括，根據(jù)半波周期與波峰和波谷出現(xiàn)的時間的系數(shù)關(guān)系，該系數(shù)關(guān)系為波峰和波谷會出現(xiàn)在半波周期的1/2位置，計算環(huán)境光干擾信號的波峰和波谷對應(yīng)的時間點。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法，其特征在于，所述步驟(5)具體包括，當(dāng)再次檢測到與前一環(huán)境光干擾信號的周期相似的周期時，在對應(yīng)的波峰和波谷的時間點采集電壓，其中，波峰會大于基準(zhǔn)電平，波谷會小于基準(zhǔn)電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)電平為發(fā)射時的初始信號電平。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法，其特征在于，將波峰電壓減去基準(zhǔn)電平或基準(zhǔn)電平減去波谷電壓，便得到單邊干擾幅值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法，其特征在于，所述步驟(7)具體包括，當(dāng)檢測到環(huán)境光干擾信號的前一個半波周期t0與后一個半波周期t1相似時，在下一個非發(fā)射周期內(nèi)再次檢測到與t0和t1相似的半波周期t2時，則提升疊加干擾繞的閾值；所述增大的單邊干擾幅值的增大倍數(shù)為大于等于2倍，當(dāng)回波信號大于4倍的單邊干擾幅值，則判定有目標(biāo)物并輸出；當(dāng)回波信號小于2倍的單邊干擾幅值，則判定沒有目標(biāo)物并且不輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法，其特征在于，所述疊加干擾的閾值等于預(yù)設(shè)固定閾值加上經(jīng)過數(shù)倍增大后的單邊干擾幅值。
9.一種光電傳感器，其特征在于，其包括光信號發(fā)射模塊，光信號接收模塊，比較器，定時器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器和mcu；其中，mcu用于實現(xiàn)權(quán)利要求1～8之一所述的光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法。