一种非接触式传感器校准装置及其校准电路的制作方法

本实用新型涉及非接触式传感器技术领域，特别涉及一种非接触式传感器校准装置及其校准电路。

背景技术：

现有的非接触式传感器主要采用电容式感应原理，一般包括固定的触摸芯片，当非接触式传感器需要对不同的感应材料和不同的感应厚度进行检测时，需要使用不同的电容值以完成检测；现有技术中，一般通过调节触摸芯片外部的灵敏度电容来调整非接触式传感器的感应距离和响应速度，调节麻烦，且适用范围小；此外，现有的非接触式传感器在检测过程中易受环境温度的影响，造成误判断。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种非接触式传感器校准装置及其校准电路，解决了不同材质对测量结果造成影响的问题，并消除了温度对测量结果的影响，提高了测量精度。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种非接触式传感器校准装置的校准电路，包括传感器模块和触发模块，所述传感器模块包括稳压单元和控制单元，所述稳压单元为控制单元提供稳定的工作电压，所述控制单元包括第一控制芯片u1、材质感应部、温度感应部和触发部，所述第一控制芯片的引脚1与稳压单元连接，所述第一控制芯片u1的引脚5和引脚6与触发部连接，所述第一控制芯片u1的引脚7与材质感应部连接，所述第一控制芯片u1的引脚8与温度感应部连接，所述触发部与触发模块连接。

所述的非接触式传感器校准装置的校准电路中，所述稳压单元包括第二控制芯片u2、第五电阻r5、第二电容c2和第三电容c3，所述第五电阻r5的一端与第二控制芯片u2的引脚2连接，第五电阻r5的另一端与第二控制芯片u2的引脚3连接，所述第二电容c2的一端与第二控制芯片u2的引脚2连接，第二电容c2的另一端接地，所述第三电容c3的一端与第二控制芯片u2的引脚3连接，第三电容c3的另一端接地，所述第二控制芯片u2的引脚1接地，第二控制芯片u2的引脚2与外部电源vcc连接，第二控制芯片u2的引脚3与第一控制芯片u1的引脚1连接。

所述的非接触式传感器校准装置的校准电路中，所述触发模块包括第一通讯口p1、第六电阻r6、发光二极管d1和按键sw1，所述第一通讯口p1的引脚1与外部电源vcc连接，所述第六电阻r6的一端与外部电源vcc连接，第六电阻r6的另一端与发光二极管d1的正极连接，发光二极管d1的负极与第一通讯口p1的引脚2连接，所述按键sw1的一端与第一通讯口p1的引脚2连接，按键sw1的另一端接地，第一通讯口p1的引脚3接地。

所述的非接触式传感器校准装置的校准电路中，所述控制单元包括感应面，所述材质感应部包括第二电阻r2，所述第二电阻r2的一端与第一控制芯片u1的引脚7连接，第二电阻r2的另一端与感应面连接。

所述的非接触式传感器校准装置的校准电路中，所述控制单元包括温度检测装置，所述温度感应部包括第一电阻r1，所述第一电阻r1的一端与第一控制芯片u1的引脚8连接，第一电阻r1的另一端与温度检测装置连接。

所述的非接触式传感器校准装置的校准电路中，所述触发部包括第三电阻r3、第四电阻r4和三极管q1，所述第三电阻r3的一端与第一控制芯片u1的引脚5连接，第三电阻r3的另一端与第一通讯口p1的引脚2连接，所述第四电阻r4的一端与第一控制芯片u1的引脚6连接，第四电阻r4的另一端与三极管q1的基极连接，三极管q1的集电极与第一通讯口p1的引脚2连接，三极管q1的发射极接地。

所述的非接触式传感器校准装置的校准电路中，所述控制单元还包括第一电容c1，所述第一电容c1的一端与第一控制芯片u1的引脚2连接，第一电容c1的另一端接地，所述第一控制芯片u1的引脚3接地。

所述的非接触式传感器校准装置的校准电路中，所述控制单元还包括通讯部和烧录部，所述通讯部包括第二通讯口p2，所述第二通讯口p2的引脚1与外部电源vcc连接，第二通讯口p2的引脚2与第一控制芯片u1的引脚5连接，第二通讯口p2的引脚3接地；所述烧录部包括第三通讯口p3，所述第三通讯口p3的引脚1与第一控制芯片u1的引脚3连接，第三通讯口p3的引脚2与第一控制芯片u1的引脚4连接，第三通讯口p3的引脚3与第一控制芯片u1的引脚5连接，第三通讯口p3的引脚4接地。

本实用新型还相应提供了一种非接触式传感器校准装置，包括非接触式传感器和按键工装，所述非接触式传感器包括第一控制板和通讯线，所述第一控制板上设置有感应面和温度检测装置，所述第一控制板上还设置有上述传感器模块，所述按键工装包括触发按键、指示灯和第二控制板，所述第二控制板上设置有上述触发模块，所述非接触式传感器通过所述通讯线与按键工装连接。

有益效果：

本实用新型提供了一种非接触式传感器校准装置及其校准电路，其具有以下优点：

(1)校准电路包括材质感应部，可将安装材质的电容值进行屏蔽，解决多种材质和多种电容的匹配问题，排除了安装材质对测量结果的影响，提高了非接触式传感器的适用性和测量精度；

(2)校准电路包括温度感应部，可对非接触式传感器内部的温度进行检测并进行温度补偿，解决了非接触式传感器受温度影响的问题，提高了非接触式传感器的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型提供的稳压单元和控制单元的电路结构图；

图2为本实用新型提供的触发模块的电路结构图；

图3为本实用新型提供的通讯部的电路结构图；

图4为本实用新型提供的烧录部的电路结构图；

图5为本实用新型提供的非接触传感器校准装置的结构示意图。

主要元件符号说明：1-非接触式传感器、11-通讯线、2-按键工装、21-触发按键、22-指示灯。

具体实施方式

本实用新型提供了一种非接触式传感器校准装置及其校准电路，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1至图4，本实用新型提供了一种非接触式传感器校准装置的校准电路，包括传感器模块和触发模块，所述传感器模块包括稳压单元和控制单元，所述稳压单元为控制单元提供稳定的工作电压，所述控制单元包括第一控制芯片u1、材质感应部、温度感应部和触发部，所述第一控制芯片的引脚1与稳压单元连接，所述第一控制芯片u1的引脚5和引脚6与触发部连接，所述第一控制芯片u1的引脚7与材质感应部连接，所述第一控制芯片u1的引脚8与温度感应部连接，所述触发部与触发模块连接；在本实施例中，所述第一控制芯片u1的型号可以但不限于是pic12f675。

本实用新型提供的校准电路的工作原理如下：触发模块通电，为传感器模块提供一个触发信号，传感器模块进入校准状态，材质感应部将安装材质的电容值进行屏蔽，解决多种材质和多种电容的匹配问题，即对于不同的安装材质，不需再进行非接触传感器的电容值的调整，排除了安装材质对测量结果的影响，所述安装材质是指需要与非接触式传感器进行安装的材质；温度感应部检测非接触式传感器内部的温度并进行温度补偿，用于防止由于温度波动而造成的电容值变化，即解决了非接触式传感器受温度影响的问题，从而提高非接触式传感器的检测精度。

假设一个非接触式传感器工作在25摄氏度的室温下可达到最佳的工作状态，若温度偏高或者偏低都会影响非接触式传感器的参数，即影响其测量结果；所述温度补偿是指温度感应部感应非接触式传感器内部的环境温度，第一控制芯片u1比较当前环境温度和最佳室温，根据比较结果进行补偿，若当前环境温度低于最佳室温，则提高基准值，反之，降低基准值；举例说明，假设室温25摄氏度的基准值为1000，当数据到1300就能实现数据变化的检测，若实际检测的内部环境温度为5摄氏度，其基准值就变为了1200，当数据为1300时，无法实现变化的检测，因此要将基准值补偿到1500。

进一步地，请参阅图1，所述稳压单元包括第二控制芯片u2、第五电阻r5、第二电容c2和第三电容c3，所述第五电阻r5的一端与第二控制芯片u2的引脚2连接，第五电阻r5的另一端与第二控制芯片u2的引脚3连接，所述第二电容c2的一端与第二控制芯片u2的引脚2连接，第二电容c2的另一端接地，所述第三电容c3的一端与第二控制芯片u2的引脚3连接，第三电容c3的另一端接地，所述第二控制芯片u2的引脚1接地，第二控制芯片u2的引脚2与外部电源vcc连接，第二控制芯片u2的引脚3与第一控制芯片u1的引脚1连接；在本实施例中，所述第二控制芯片u2为现有的稳压芯片；所述第二电容c2和第三电容c3起滤波稳压作用。

进一步地，请参阅图2，所述触发模块包括第一通讯口p1、第六电阻r6、发光二极管d1和按键sw1，所述第一通讯口p1的引脚1与外部电源vcc连接，所述第六电阻r6的一端与外部电源vcc连接，第六电阻r6的另一端与发光二极管d1的正极连接，发光二极管d1的负极与第一通讯口p1的引脚2连接，所述按键sw1的一端与第一通讯口p1的引脚2连接，按键sw1的另一端接地，第一通讯口p1的引脚3接地；按住按键sw1，触发模块给传感器模块提供一个触发信号，传感器模块进入校准状态。

进一步地，请参阅图1，所述控制单元包括感应面，所述材质感应部包括第二电阻r2，所述第二电阻r2的一端与第一控制芯片u1的引脚7连接，第二电阻r2的另一端与感应面连接；所述感应面用于对材质的电容值进行屏蔽。

进一步地，请参阅图1，所述温度感应部包括第一电阻r1，所述第一电阻r1的一端与第一控制芯片u1的引脚8连接，第一电阻r1的另一端与温度检测装置连接；所述温度检测装置用于检测非接触式传感器内部的环境温度。

进一步地，请参阅图1，所述触发部包括第三电阻r3、第四电阻r4和三极管q1，所述第三电阻r3的一端与第一控制芯片u1的引脚5连接，第三电阻r3的另一端与第一通讯口p1的引脚2连接，所述第四电阻r4的一端与第一控制芯片u1的引脚6连接，第四电阻r4的另一端与三极管q1的基极连接，三极管q1的集电极与第一通讯口p1的引脚2连接，三极管q1的发射极接地；所述触发部控制第一控制芯片u1的引脚5输出高低电平，当有信号时，输出低电平，反之，输出高电平。

进一步地，请参阅图1，所述控制单元还包括第一电容c1，所述第一电容c1的一端与第一控制芯片u1的引脚2连接，第一电容c1的另一端接地，所述第一控制芯片u1的引脚3接地；所述第一电容c1为第一控制芯片u1的外接电容。

进一步地，请参阅图3和图4，所述控制单元还包括通讯部和烧录部，所述通讯部包括第二通讯口p2，所述第二通讯口p2的引脚1与外部电源vcc连接，第二通讯口p2的引脚2与第一控制芯片u1的引脚5连接，第二通讯口p2的引脚3接地；所述烧录部包括第三通讯口p3，所述第三通讯口p3的引脚1与第一控制芯片u1的引脚3连接，第三通讯口p3的引脚2与第一控制芯片u1的引脚4连接，第三通讯口p3的引脚3与第一控制芯片u1的引脚5连接，第三通讯口p3的引脚4接地；所述通讯部用于与外部控制器实现通讯以及用于实现传感器模块的校准测试，所述烧录部用于将程序烧录至第一控制芯片u1内。

请参阅图5，本实用新型还相应提供了一种非接触式传感器校准装置，包括非接触式传感1和按键工装2，所述非接触式传感器1包括第一控制板和通讯线11，所述第一控制板上设置有感应面和温度检测装置，所述第一控制板上还设置有上述传感器模块，所述按键工装2包括触发按键21、指示灯22和第二控制板，所述第二控制板上设置有上述触发模块，所述非接触式传感器1通过所述通讯线11与按键工装2连接；所述通讯线11包括电源线、地线和信号线，所述按键工装2与外部电源vcc连接，所述感应面用于对安装材质的电容值进行屏蔽，所述温度检测装置用于检测非接触式传感器1内部环境的温度。

本实用新型提供的非接触式传感器校准装置的工作原理如下：按键工装2与外部电源vcc连接，按住触发按键21，此时，指示灯22点亮，通过通讯线11连接非接触式传感器1和按键工装2，非接触式传感器1进入校准状态，非接触式传感器1和按键工装2连接1-2秒后，松开触发按键21，指示灯22保持点亮一会后熄灭，即非接触式传感器1完成校准，在校准过程中，非接触式传感器1紧贴于安装材质表面。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型的保护范围。