一种基于电压控制的光电跟踪器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于电压控制的光电跟踪器，其特点是该光电跟踪器由两光电探头、两调零放大模块、两方向检测模块、两逻辑输出模块和两功率驱动模块与幅度采样模块、灵敏度调节模块和伺服电机组成，所述两光电探头分别与调零放大模块、方向检测模块、逻辑输出模块和功率驱动模块依次串接成两驱动通路；所述幅度采样模块与两方向检测模块连接；所述灵敏度调节模块与两逻辑输出模块连接；所述伺服电机与灵敏度调节模块和两功率驱动模块连接。本实用新型与现有技术相比具有光电探头始终保持指向光源位置，实现过程延时小，操作方便，成本代价低，系统小型化，尤其在工业应用中有一定的推广和使用意义。
【专利说明】一种基于电压控制的光电跟踪器
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电子探测【技术领域】，尤其是一种基于电压控制的光电跟踪器。
【背景技术】
[0002]光电技术以光波为基本信息载体，通过对光波的接受、转换、控制、处理、显示等技术手段，获取所需要的信息，得到预期的目的。光电设备是集光学技术、激光技术、计算机技术、信息处理、控制技术等多学科为一体的现代高精技术，是光学和电子学相互交叉和融合而形成的，正式在这些基础上，研发出许多不同用途的高性能的光电产品。光电跟踪技术自上世纪六十年代开始起步，在导弹制导、火炮控制、空间飞行体和星体跟踪、靶场测量等方面取得了显著的发展。上世纪七十年代，美国生产了“小牛”导弹、GBU-15型电视炸弹均是采用光电跟踪技术。同样在上世纪七十年代，英国GEC公司研制的“海狼”防空系统曾成功的拦截“飞鱼”导弹，这也是光电跟踪技术的典型案例。在上世纪八十年代中期，美、英、俄、法等国家在基于光电跟踪技术的原理上，还陆续研制出了舰载防空反导火控系统。
[0003]目前，采用激光测距仪与数据采集卡、摄像头以及电机等组成的系统，实现光电跟踪。现有技术存在着光电跟踪设备庞大，成本较高，操作复杂，携带不方便，尤其利用嵌入式系统，算法复杂，对软件要求较高，同时延时性较差。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供的一种基于电压控制的光电跟踪器，采用多级差动放大器和窗口比较器进行电压控制，具有追踪不同方向投射光的跟踪效应，当光源移动时，光电跟踪器能自动判断强光源的位置，实现直流电机的横向或纵向移动，使光电探头始终保持指向光源位置，实现过程延时小，操作方便，成本代价低，系统小型化，尤其在工业应用中有一定的推广和使用意义。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:一种基于电压控制的光电跟踪器，其特点是该光电跟踪器由两光电探头、两调零放大模块、两方向检测模块、两逻辑输出模块和两功率驱动模块与幅度采样模块、灵敏度调节模块和伺服电机组成，所述两光电探头分别与调零放大模块、方向检测模块、逻辑输出模块和功率驱动模块依次串接成两驱动通路；所述幅度采样模块与两方向检测模块连接；所述灵敏度调节模块与两逻辑输出模块连接；所述伺服电机与灵敏度调节模块和两功率驱动模块连接。
[0006]所述光电探头为设置在伺服电机上的光敏二极管。
[0007]所述调零放大模块采用多级差动放大器对光电探头输入的光源电压进行差动放大。
[0008]所述方向检测模块采用窗口比较器对输入的电压进行比较，以判断光电探头的上、下和左、右移动或静止。
[0009]所述幅度采样模块采用窗口比较器对电压变化进行采样。
[0010]所述逻辑输出模块采用与门电路进行逻辑化输出，以驱动伺服电机的上、下和左、右移动或停止转动。
[0011]所述灵敏度调节模块采用电阻分压对窗口比较器预设的阈值电压进行调节，以增大追踪范围。
[0012]本实用新型与现有技术相比具有光电探头始终保持指向光源位置，实现过程延时小，操作方便，成本代价低，系统小型化，尤其在工业应用中有一定的推广和使用意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]参阅附图1，本实用新型由两光电探头1、两调零放大模块2、两方向检测模块3、两逻辑输出模块4和两功率驱动模块5与幅度采样模块6、灵敏度调节模块7和伺服电机8组成，所述两光电探头1分别与调零放大模块2、方向检测模块3、逻辑输出模块4和功率驱动模块5依次串接成两驱动通路；所述幅度采样模块6与两方向检测模块3连接；所述灵敏度调节模块7与两逻辑输出模块4连接；所述伺服电机8与灵敏度调节模块7和两功率驱动模块5连接。
[0015]所述光电探头1为设置在伺服电机8上的光敏二极管，当光照射到光敏二极管上时，光敏二极管将不同的光强转换为光电流并以电压形式输出，以此来实现对光源强度的判断，光电探头1随伺服电机8转动而改变位置。
[0016]所述调零放大模块2采用多级差动放大器对输入电压以上、下和左、右四个方向的光源电压进行差动放大。
[0017]所述方向检测模块3采用窗口比较器对输入的电压进行比较，以判断光电探头1的上、下和左、右移动或静止。
[0018]所述幅度采样模块6采用窗口比较器对电压变化进行采样，当伺服电机8转动到一定的位置时，此时需要通过采样电压变化(这个电压是新的位置，光敏二极管放大后的电压)来反馈光电探头1的具体位置或者偏离位置。当新位置电压没变化时由方向检测模块3—逻辑输出模块4 —功率驱动模块5 —伺服电机8这一驱动通路结束。当新位置电压有变化时则由方向检测模块3 —幅度采样模块6 —灵敏度调节模块7 —伺服电机8这一驱动通路进行位置调整。伺服电机8需要重新矫正位置，则是按照光电探头1 —调零放大模块
2—方向检测模块3 —幅度米样模块6 —灵敏度调节模块7 —逻辑输出模块4 —功率驱动模块5 —伺服电机8这一驱动通路进行重新矫正位置，直到伺服电机8即光电探头1转到光源的位置，也就是上、下电压相等和左、右电压相等。
[0019]所述逻辑输出模块4采用两个与门电路进行逻辑化输入功率驱动模块5，以驱动伺服电机8的上、下移和左、右移动或停止转动。
[0020]所述灵敏度调节模块7采用电阻分压对窗口比较器预设的阈值电压进行调节，以增大光电探头1的追踪光源的范围。灵敏度调节模块7预设电压是由电阻分压获得的，灵敏度的设置是为了设置窗口比较器的参考值，所设的参考值和幅度采样模块6中的差值电压进行比较，并将比较后的值输入逻辑输出模块4。
[0021]所述功率驱动模块5由六个三极管和若干个电阻构成，其中，三个三极管组成一条支路，两组支路成对称状态，分别实现伺服电机8顺时针或逆时针正、旋转。
[0022]以上只是对本实用新型作进一步的说明，并非用以限制本专利的实施应用，凡为本实用新型等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种基于电压控制的光电跟踪器，其特征在于该光电跟踪器由两光电探头(I )、两调零放大模块(2 )、两方向检测模块(3 )、两逻辑输出模块(4 )和两功率驱动模块(5 )与幅度采样模块(6 )、灵敏度调节模块(7 )和伺服电机(8 )组成，所述两光电探头(I)分别与调零放大模块(2)、方向检测模块(3)、逻辑输出模块(4)和功率驱动模块(5)依次串接成两驱动通路；所述幅度采样模块(6)与两方向检测模块(3)连接；所述灵敏度调节模块(7)与两逻辑输出模块(7)连接；所述伺服电机(8)与灵敏度调节模块(7)和两功率驱动模块(5)连接。
2.根据权利要求1所述基于电压控制的光电跟踪器，其特征在于所述光电探头(I)为设置在伺服电机(8)上的光敏二极管。
3.根据权利要求1所述基于电压控制的光电跟踪器，其特征在于所述调零放大模块(2)采用多级差动放大器对光电探头(I)输入的光源电压进行差动放大。
4.根据权利要求1所述基于电压控制的光电跟踪器，其特征在于所述方向检测模块(3)采用窗口比较器对输入的电压进行比较，以判断光电探头(I)的上、下和左、右移动或静止。
5.根据权利要求1所述基于电压控制的光电跟踪器，其特征在于所述幅度采样模块(6 )采用窗口比较器对电压变化进行采样。
6.根据权利要求1所述基于电压控制的光电跟踪器，其特征在于所述逻辑输出模块(4)采用与门电路进行逻辑化输出，以驱动伺服电机(8)的上、下和左、右移动或停止转动。
7.根据权利要求1所述基于电压控制的光电跟踪器，其特征在于所述灵敏度调节模块(7)采用电阻分压对窗口比较器预设的阈值电压进行调节，以增大追踪范围。
【文档编号】G05D3/12GK204256532SQ201420709540
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】郭方敏, 陆海东, 宋杰 申请人:华东师范大学