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一種光電傳感器抗周期性環(huán)境光干擾的方法及光電傳感器與流程

文檔序號:42028892發(fā)布日期:2025-05-30 17:14閱讀:5來源:國知局

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。



技術(shù)特征:

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。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了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: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;通過比較器檢測環(huán)境光干擾信號的周期;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;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;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,然后與受到環(huán)境光干擾的回波信號進(jìn)行比較,從而消除環(huán)境光干擾信號對于回波信號的影響。本發(fā)明還公開了一種采用上述方法的光電傳感器。

技術(shù)研發(fā)人員:邱彪,李洪
受保護(hù)的技術(shù)使用者:奧泰斯電子(東莞)有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/5/29
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