一种红外漫反射光电传感器电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种红外漫反射光电传感器电路。


背景技术：

2.红外光电传感器，也称红外光电开关，是一种红外调制型无损检测的光电传感器。其采用高效红外发光二极管和光敏三极管作为光电转换元件，依据工作方式不同，该类红外光电传感器可分别同轴反射式和对射式两种，而红外光电传感器使用时的检测方式：即根据在检测物体时，发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式、镜反射式以及对射式三种。
3.现市面上使用的红外光电传感器所涉及的电路，主要包含电源部分、发射部分、接收信号处理部分与输出部分，其中现使用市面上采用的电源部分中涉及的电源芯片大多为dc-dc的电源芯片，而运用于红外光电传感器中的dc-dc电源芯片所能承受的最大输入电源电压为36v左右，而超过36v左右的输入电源电压时，则会出现dc-dc 电源芯片易烧坏的情况，同时该芯片的成本也较高，而现市面上使用的电源部分中很少涉及会dc-dc电源芯片进行专门的保护，或部分生产商由于技术的局限，设计的电源部分，使得无法很好的对dc-dc 电源芯片进行保护，在实际使用中，会出现dc-dc电源芯片烧坏的情况，造成了使用不可靠，以及使用成本过高的问题；
4.同时现有的信号接收部分，一般采用运算放大器将信号进行两极放大，然后通过比较器，或者单片机内部的adc采样设置阈值比较的触发输出的阈值电压，但该用于红外光电传感器中实现信号接收的方案，在实际生产中，虽说能实现用于信号的接收，但在该方案涉及到的各元器件其价格偏高，由此造成了所生产出的光电传感器存在生产成本过高的缺陷。
5.以及红外光电传感器的输出部分的输出方式一般包含三种：1、一路npn或者一路pnp输出；2、双路npn或者双路pnp输出；3、 npn常开常闭切换式输出或者pnp常开常闭切换式输出。同时由于传感器涉及到多种型号，而厂商在针对不同的型号以及不同输出方式的电路板，需进行分别生产，由此影响了厂商对于库存成本，以及造成了库存中涉及多种不同的传感器电路板，出现的库存繁杂的情况。


技术实现要素：

6.鉴于上述不足，本实用新型提供了一种可通过单块电路板，满足传统不同型号电路板使用需求的红外漫反射光电传感器电路。
7.为了实现以上目的，本实用新型采用了一种红外漫反射光电传感器电路，包括电源部分、发射部分、接收信号处理部分与输出部分，该红外漫反射光电传感器电路包括输入口in1、in2、选择性焊接电阻，所述的输出部分包括npn输出电路、pnp输出电路，所述的npn 输出电路包括输出端口tp2、tp4，所述的pnp输出电路包括输出端口tp9、vin电压输入端，所述的输出端口tp2、tp4分布于npn 输出电路的输出端，输出端口tp9分布于pnp输出电路的
输出端，所述的输入口in1、in2分别分布于npn输出电路与pnp输出电路的输入端；npn输出电路或pnp输出电路通过输入口in1或输入口 in2择一串接所述的选择性焊接电阻，构成所述的npn输出电路或 pnp输出电路的常开输出或常闭输出。
8.本实用新型有益效果在于：通过将红外漫反射光电传感器电路的输出部分的电路涉及npn输出电路、pnp输出电路，使得了红外漫反射光电传感器电路可实现npn输出与pnp输出，此外，本实用新型将npn输出电路中以及pnp输出电路中输入口的位置分别涉及选择性焊接电阻，由此使得了当红外漫反射光电传感器的组装过程中，生产产线可依据批次需求，在红外漫反射光电传感器的电路板上将选择性焊接电阻焊接于与串接的输入口in1或输入口in2电阻焊点上，其中将选择性焊接电阻焊于与串接的输入口in1的电阻焊点，可实现输出部分电路的npn输出电路或pnp输出电路进行常开输出，而将其中将选择性焊接电阻焊于与串接的输入口in2的电阻焊点上，可实现输出部分电路的npn输出电路或pnp输出电路进行常闭输出，由此实现了红外漫反射光电传感器电路的输出部分还可进行npn常开常闭切换式输出或者pnp常开常闭切换式输出的目的进而也使得了本实用新型输出部分的电路可具备用于npn输出、pnp输出以及 npn或pnp电路进行常开常闭切换式输出的功能，也使生产产线或厂商在对红外漫反射光电传感器的电路板进行库存储备时，只需备一种电路板即可，解决了现有技术中，厂商在针对不同的型号以及不同输出方式的电路板，需进行分别生产，影响厂商对于库存成本，以及由于库存中涉及多种不同的传感器电路板，出现的库存繁杂的缺陷。
9.本实用新型进一步设置为，发射部分包括阈值比较电路与触发器 u1a，接收信号处理部分包括触发器u1b、可调电阻rt1、电阻 r17-r20、r22-r23、r25-r27、r29、电容c7-c8、c10、三极管q6、 q10-q11、发光二极管led1，所述的发射部分的阈值比较电路包括电阻r13-r14、r16、三极管q8、发光二极管d5，所述的触发器u1a 的引脚ck分别与电阻r13的一端、电阻r16的一端、供电电压连接，电阻r13的另一端接三极管q8的发射极，电阻r13与电阻r14 并接，所述的发光二极管d5的一端与接地，另一端与三极管q8的集电极连接，触发器u1b的引脚ck与电阻r16的另一端、三极管 q8的基极、触发器u1a的引脚q分别连接；所述的触发器u1b的引脚d与可调电阻rt1的一端、电阻r19的一端、三极管q10的集电极分别连接，三极管q10的发射极与电阻r22的一端连接，电阻 r22的另一端与电容c10的一端连接，电容c10的另一端接地，电阻r27与电容c10并接，三极管q10的基极与电阻r17的一端、电阻r20的一端、电容c7的一端分别连接，可调电阻rt1的另一端、电阻r17的另一端、电阻r18的一端、三极管q6的一端共接供电电压，三极管q6的另一端与电阻r23的一端、三极管q10的基极分别连接，三极管q10的集电极与电阻r20的另一端共同接地，三极管 q10的发射极与电阻r18的另一端、电容c8的一端分别连接，电阻 r23的另一端与电阻r29的一端、电容c8的另一端、电容c7的另一端分别连接，电阻r29的另一端接地；所述的触发器u1b的引脚 q、电阻r19的另一端、电阻r26的一端共接输入口in1，触发器u1b的引脚/q、电阻r25的一端共接输入口in2，电阻r25的另一端与电阻r26的另一端共接发光二极管led1的一端，发光二极管 led1的另一端接地，触发器u1b的引脚vdd接供电电压，触发器 u1b的引脚s、引脚r分别接地。
10.上述通过采用多个三极管实现将红外漫反射光电传感器接收到的小信号进行放大，同时发射部分的阈值比较电路进行阈值比较，由此通过本实用新型涉及的阈值比较电路与接收信号处理部分的电路，实现了红外漫反射光电传感器将接收与发射的信号进行同
步处理，同时该方案相比于现有技术中，采用运算放大器进行信号两级放大，然后通过比较器，或者单片机内部的adc采样设置阈值比较的触发输出的阈值电压的方案，其设计成本远远低于现有技术中对于信号放大及阈值比较方案的设计成本，以及本实用新型涉及了一个可调电阻，使得用户使用时，可依据自身需求，调整漫反射的感应距离，实现了红外漫反射光电传感器可靠使用。
11.本实用新型进一步设置为，发射部分还包括发射驱动电路，所述的触发器u1a的引脚d与触发器u1a的引脚ck、电阻r21的一端、电阻r28的一端分别连接，触发器u1a的引脚r与电容c9的一端、电阻r28的另一端、三极管q12的集电极分别连接，触发器u1a的引脚vdd接地，触发器u1a的引脚/q与电阻r21的另一端、电阻 r15的一端分别连接，触发器u1a的引脚s与电阻r15的另一端、电阻r24的一端、电容c9的另一端分别连接，电阻r24的另一端与三极管q12的基极连接，三极管q12的发射极接地。
12.上述通过触发器的其中一路，并配合三极管及电阻电容进行同步工作，实现了生产一个脉冲信号，进而驱动红外发射二极管，该方案便捷于传统的采用单片机内的pwm功能或者定时器功能来产生一定频率和占空比的驱动脉冲，同时制造成本低于传统的方案。
13.本实用新型进一步设置为，分布于npn输出电路输入端位置的输入口in1上串接的选择性焊接电阻为电阻r1、输入口in2上串接的选择性焊接电阻为电阻r71，npn输出电路还包括电阻r5、r7、 r9、r11、电容c4、三极管q2、q4、q6a、q6b、稳压二极管d4，所述的三极管q4的基极与相对于电阻r1串接输入口in1的另一端、相对于电阻r71串接输入口in2的另一端、三极管q6a的基极、三极管q4的基极、三极管q6b的集电极分别连接，所述的三极管q4 的集电极与三极管q2的基极、电阻r5的一端分别连接，电阻r5的另一端、三极管q2的发射极、稳压二极管d4的一端共接输出端口 tp2；所述的三极管q6b的发射极与电阻r7的一端、电阻r11的一端分别连接，电阻r7的另一端与三极管q4的发射极、三极管q2 的集电极分别连接，三极管q6b的基极与电阻r9的一端连接，三极管q6a的集电极接空，三极管q6a的发射极与电阻r9的另一端连接、电容c4的一端分别连接，电容c4的另一端接地，且所述的电容c4的另一端、电阻r11的另一端、稳压二极管d4的另一端共接输出端口tp4；所述的npn输出电路的输入口in1上串接的选择性焊接电阻为电阻r68、输入口in2上串接的选择性焊接电阻为电阻 r72，输出部分的pnp输出电路包括电阻r61-r66、r69、电容c11、三极管q13a、q13b、q14、q16、q17、稳压二极管d6，三极管 q17的基极与相对于电阻r68串接输入口in1的另一端、相对于电阻r72串接输入口in2的另一端、电阻r70的一端分别连接，电阻 r70的另一端与三极管q17的发射极共同接地，三极管q17的集电极与电阻r69的一端、电阻r61的一端分别连接，电阻r69的另一端接供电电压，电阻r61的另一端与三极管q13a的基极、三极管 q13b的集电极、电阻r66的一端、三极管q14的基极分别连接，三极管q13a的集电极接空，三极管q13a的发射极与电阻r64的一端、电容c11的一端连接，电阻r64的另一端与三极管q13b的基极连接，三极管q13b的发射极与电阻r63的一端、电阻r65的一端分别连接，电容c11的另一端、电阻r66的另一端、电阻r65的另一端、稳压二极管d6的一端共接供电电压，电阻r63的另一端与三极管 q16的集电极、三极管q14的发射极分别连接，三极管q16的基极与三极管q14的集电极、电阻r62的一端分别连接，三极管q16的发射极与稳压二极管d6的另一端、电阻r62的另一端共接输出端口 tp9。
14.上述为实施本实用新型涉及的输出电路采用的具体方案，进而确保了红外漫反射
光电传感器电路设计的合理性。
15.本实用新型进一步设置为，电源部分包括三极管q1、二极管d1、稳压二极管d2-d3、电阻r2-r4、电容c2、电解电容e1，所述的三极管q1的发射极与电解电容e1的一端共接供电电压，电解电容e1 的另一端接地，三极管q1的基极与稳压二极管d3的一端、电容c2 的一端、电阻r4的一端分别连接，电容c2的另一端接地，三极管 q2的集电极与电阻r2的一端、电阻r4的另一端分别连接，电阻 r2的另一端与二极管d1的一端、稳压二极管d2的一端分别连接，稳压二极管d2的另一端接地，二极管d1的一端与输入电压端vin、输出端口tp1分别连接。
16.上述通过在红外漫反射光电传感器电路的电源部分，采用了三极管、稳压二极管、电阻和电容构成射极电压跟随电路，实现了当红外漫反射光电传感器使用中，输入电压出现高波动时，可通过三极管进行稳压，解决了电源芯片由于大电压输入时出现烧坏的情况，同时通过稳压二极管的涉及，若需调整红外漫反射光电传感器的输出电压时，可通过更改稳压二极管的稳压值予以实现，进而实现了本实用新型涉及的电源部分其使用的便捷性。
17.本实用新型进一步设置为，分布于npn输出电路输入端位置的输入口in1或输入口in2择一串接的选择性焊接电阻的欧姆数相同，与pnp输出电路连接的输入口in1或输入口in2择一串接的选择性焊接电阻的欧姆数相同。
18.上述将连接两个输入口与npn输出电路或pnp输出电路的选择性焊接电阻的欧姆数设置成相同，可使常开或常闭输出状态下，均不会出现由于常开或常闭输出时，由于阻值不够，出现正常使用的情况，此外，将选择性焊接电阻的欧姆数设置成相同，可使得npn输出电路或pnp输出电路进行常开或常闭切换时，电阻拆装及对调的便捷，也避免了出现由于两个电阻的阻值不同，出现装反的情况。
附图说明
19.图1是本实用新型输出部分的电路原理图；
20.图2是本实用新型接收信号处理部分的电路原理图；
21.图3是本实用新型发射部分的电路原理图；
22.图4是本实用新型电源部分的电路原理图；
具体实施方式
23.如图1-4所示，本实用新型具体实施例是一种红外漫反射光电传感器电路，包括电源部分、发射部分、接收信号处理部分与输出部分，该红外漫反射光电传感器电路包括输入口in1、in2、选择性焊接电阻，输出部分包括npn输出电路、pnp输出电路，npn输出电路包括输出端口tp2、tp4，pnp输出电路包括输出端口tp9、vin电压输入端，输出端口tp2、tp4分布于npn输出电路的输出端，输出端口tp9分布于pnp输出电路的输出端，输入口in1、in2分别分布于npn输出电路与pnp输出电路的输入端；npn输出电路或pnp 输出电路通过输入口in1或输入口in2择一串接选择性焊接电阻，构成npn输出电路或pnp输出电路的常开输出或常闭输出。
24.上述通过将红外漫反射光电传感器电路的输出部分的电路涉及 npn输出电路、pnp输出电路，使得了红外漫反射光电传感器电路可实现npn输出与pnp输出，此外，本实用
新型将npn输出电路中以及pnp输出电路中输入口的位置分别涉及选择性焊接电阻，由此使得了当红外漫反射光电传感器的组装过程中，生产产线可依据批次需求，在红外漫反射光电传感器的电路板上将选择性焊接电阻焊接于与串接的输入口in1或输入口in2电阻焊点上，其中将选择性焊接电阻焊于与串接的输入口in1的电阻焊点，可实现输出部分电路的 npn输出电路或pnp输出电路进行常开输出，而将其中将选择性焊接电阻焊于与串接的输入口in2的电阻焊点上，可实现输出部分电路的npn输出电路或pnp输出电路进行常闭输出，由此实现了红外漫反射光电传感器电路的输出部分还可进行npn常开常闭切换式输出或者pnp常开常闭切换式输出的目的进而也使得了本实用新型输出部分的电路可具备用于npn输出、pnp输出以及npn或pnp电路进行常开常闭切换式输出的功能，也使生产产线或厂商在对红外漫反射光电传感器的电路板进行库存储备时，只需备一种电路板即可，解决了现有技术中，厂商在针对不同的型号以及不同输出方式的电路板，需进行分别生产，影响厂商对于库存成本，以及由于库存中涉及多种不同的传感器电路板，出现的库存繁杂的缺陷。
25.如图2-3所示，发射部分包括阈值比较电路与触发器u1a，接收信号处理部分包括触发器u1b、可调电阻rt1、电阻r17-r20、 r22-r23、r25-r27、r29、电容c7-c8、c10、三极管q6、q10-q11、发光二极管led1，发射部分的阈值比较电路包括电阻r13-r14、r16、三极管q8、发光二极管d5，触发器u1a的引脚ck分别与电阻r13 的一端、电阻r16的一端、供电电压连接，电阻r13的另一端接三极管q8的发射极，电阻r13与电阻r14并接，发光二极管d5的一端与接地，另一端与三极管q8的集电极连接，触发器u1b的引脚 ck与电阻r16的另一端、三极管q8的基极、触发器u1a的引脚q 分别连接；触发器u1b的引脚d与可调电阻rt1的一端、电阻r19 的一端、三极管q10的集电极分别连接，三极管q10的发射极与电阻r22的一端连接，电阻r22的另一端与电容c10的一端连接，电容c10的另一端接地，电阻r27与电容c10并接，三极管q10的基极与电阻r17的一端、电阻r20的一端、电容c7的一端分别连接，可调电阻rt1的另一端、电阻r17的另一端、电阻r18的一端、三极管q6的一端共接供电电压，三极管q6的另一端与电阻r23的一端、三极管q10的基极分别连接，三极管q10的集电极与电阻r20 的另一端共同接地，三极管q10的发射极与电阻r18的另一端、电容c8的一端分别连接，电阻r23的另一端与电阻r29的一端、电容 c8的另一端、电容c7的另一端分别连接，电阻r29的另一端接地；触发器u1b的引脚q、电阻r19的另一端、电阻r26的一端共接输入口in1，触发器u1b的引脚/q、电阻r25的一端共接输入口in2，电阻r25的另一端与电阻r26的另一端共接发光二极管led1的一端，发光二极管led1的另一端接地，触发器u1b的引脚vdd接供电电压，触发器u1b的引脚s、引脚r分别接地。
26.如图3所示，发射部分还包括发射驱动电路，触发器u1a的引脚d与触发器u1a的引脚ck、电阻r21的一端、电阻r28的一端分别连接，触发器u1a的引脚r与电容c9的一端、电阻r28的另一端、三极管q12的集电极分别连接，触发器u1a的引脚vdd接地，触发器u1a的引脚/q与电阻r21的另一端、电阻r15的一端分别连接，触发器u1a的引脚s与电阻r15的另一端、电阻r24的一端、电容c9的另一端分别连接，电阻r24的另一端与三极管q12的基极连接，三极管q12的发射极接地。
27.如图1所示，上述采用的分布于npn输出电路输入端位置的输入口in1上串接的选择性焊接电阻为电阻r1、输入口in2上串接的选择性焊接电阻为电阻r71，npn输出电路还包括电阻r5、r7、r9、 r11、电容c4、三极管q2、q4、q6a、q6b、稳压二极管d4，三极管q4的基极与
相对于电阻r1串接输入口in1的另一端、相对于电阻r71串接输入口in2的另一端、三极管q6a的基极、三极管q4 的基极、三极管q6b的集电极分别连接，三极管q4的集电极与三极管q2的基极、电阻r5的一端分别连接，电阻r5的另一端、三极管 q2的发射极、稳压二极管d4的一端共接输出端口tp2；三极管q6b 的发射极与电阻r7的一端、电阻r11的一端分别连接，电阻r7的另一端与三极管q4的发射极、三极管q2的集电极分别连接，三极管q6b的基极与电阻r9的一端连接，三极管q6a的集电极接空，三极管q6a的发射极与电阻r9的另一端连接、电容c4的一端分别连接，电容c4的另一端接地，且电容c4的另一端、电阻r11的另一端、稳压二极管d4的另一端共接输出端口tp4；npn输出电路的输入口in1上串接的选择性焊接电阻为电阻r68、输入口in2上串接的选择性焊接电阻为电阻r72，输出部分的pnp输出电路包括电阻 r61-r66、r69、电容c11、三极管q13a、q13b、q14、q16、q17、稳压二极管d6，三极管q17的基极与相对于电阻r68串接输入口in1 的另一端、相对于电阻r72串接输入口in2的另一端、电阻r70的一端分别连接，电阻r70的另一端与三极管q17的发射极共同接地，三极管q17的集电极与电阻r69的一端、电阻r61的一端分别连接，电阻r69的另一端接供电电压，电阻r61的另一端与三极管q13a 的基极、三极管q13b的集电极、电阻r66的一端、三极管q14的基极分别连接，三极管q13a的集电极接空，三极管q13a的发射极与电阻r64的一端、电容c11的一端连接，电阻r64的另一端与三极管q13b的基极连接，三极管q13b的发射极与电阻r63的一端、电阻r65的一端分别连接，电容c11的另一端、电阻r66的另一端、电阻r65的另一端、稳压二极管d6的一端共接供电电压，电阻r63 的另一端与三极管q16的集电极、三极管q14的发射极分别连接，三极管q16的基极与三极管q14的集电极、电阻r62的一端分别连接，三极管q16的发射极与稳压二极管d6的另一端、电阻r62的另一端共接输出端口tp9。
28.如图4所示，上述涉及的电源部分包括三极管q1、二极管d1、稳压二极管d2-d3、电阻r2-r4、电容c2、电解电容e1，三极管 q1的发射极与电解电容e1的一端共接供电电压，电解电容e1的另一端接地，三极管q1的基极与稳压二极管d3的一端、电容c2的一端、电阻r4的一端分别连接，电容c2的另一端接地，三极管q2的集电极与电阻r2的一端、电阻r4的另一端分别连接，电阻r2的另一端与二极管d1的一端、稳压二极管d2的一端分别连接，稳压二极管d2的另一端接地，二极管d1的一端与输入电压端vin、输出端口tp1分别连接。
29.如图1所示，分布于npn输出电路输入端位置的输入口in1或输入口in2择一串接的选择性焊接电阻的欧姆数相同，与pnp输出电路连接的输入口in1或输入口in2择一串接的选择性焊接电阻的欧姆数相同。