一种槽型工业光电传感器的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及到一种小槽型工业光电传感器。


背景技术：

2.槽型光电传感器能够把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。其作为一种新型开关，它本身具有非常强大的功能，响应速度快，能很好地检测出位置，在生产加工中得到了广泛的应用。随着产品的不断发展，槽型光电传感器本身的性能也在不断提高，在更多场合可以看到，很明显，这种新型开关已经成为强大和较快的工业开关。
3.现有的带集成芯片的小槽型工业光电传感器，在使用中容易受外部电路影响(如使用电源不稳定，有纹波，造成过电流或过电压；或，后续电路接继电器使用，继电器开关瞬间产生浪涌，造成过大的电压，电流)，造成过电流过电压，当过电流过电压超过槽型工业光电传感器可以承受的范围时，会造成传感器烧毁，影响传感器的正常性能。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种槽型工业光电传感器，主要解决带集成芯片的小槽型工业光电传感器，在使用中容易受外部电路影响，导致传感器易烧毁，传感器性能使用不佳的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种槽型工业光电传感器，包括：
6.集成芯片、第一瞬态二极管、第二瞬态二极管、第三瞬态二极管、电容、发光二极管、发光素子、受光素子；
7.所述集成芯片为8脚芯片，所述8脚芯片包括一个空引脚、两个vout引脚、一个gnd接地引脚、一个电源vcc引脚、一个led引脚、一个ired引脚、一个ptr引脚；
8.所述第一瞬态二极管和所述两个vout引脚中的第一vout引脚连接，所述第二瞬态二极管和所述两个vout引脚中的第二vout引脚连接，形成第一过电流过电压保护电路；
9.所述第三瞬态二极管和所述电容并联连接于电源vcc，形成第二过电流过电压保护电路；
10.所述发光二极管与所述集成芯片的led引脚连接；
11.所述发光素子与所述集成芯片的ired引脚连接；
12.所述受光素子与所述集成芯片的ptr引脚连接。
13.可选地，所述第一瞬态二极管的阴极与所述集成芯片的第一vout引脚连接，所述第一瞬态二极管的阳极接地；
14.所述第二瞬态二极管的阴极与所述集成芯片的第二vout引脚连接，所述第二瞬态二极管的阳极接地。
15.可选地，所述第三瞬态二极管的阴极与所述电容的一端并联连接于电源vcc，所述第三瞬态二极管的阳极与所述电容的另一端接地。
16.可选地，所述发光二极管的阴极与所述集成芯片的led引脚连接，所述发光二极管的阳极与所述电源vcc引脚并联连接于电源vcc。
17.可选地，所述发光素子的阳极与所述集成芯片的ired引脚连接，所述发光素子的阴极接地。
18.可选地，所述受光素子的正极与所述集成芯片的ptr引脚连接，所述受光素子的负极接地。
19.可选地，所述发光素子和所述受光素子纵向对立安装。
20.可选地，所述电源vcc的输入宽电压范围为5v～24v。
21.可选地，所述槽型工业光电传感器包括light on和dark on双路输出模式。
22.通过上述技术方案，可在将小槽型工业光电传感器的电气特性通过一个集成芯片集成的基础上，在传感器内部追加一个电容跟三个瞬态二极管，具体用第一瞬态二极管和所述两个vout引脚中的第一vout引脚连接以及所述第二瞬态二极管和所述两个vout引脚中的第二vout引脚连接，形成的第一过电流过电压保护电路吸收小槽型工业光电传感器后接电路开关瞬间产生的浪涌，避免后接电路造成的过电流过电压使传感器烧毁，对传感器性能产生影响；此外，还可用第三瞬态二极管和所述电容并联连接于电源vcc，形成的第二过电流过电压保护电路吸收小槽型工业光电传感器所接电源不稳定时产生的纹波，避免所接电源造成的过电流过电压使传感器烧毁，对传感器性能产生影响。通过本实用新型中的电路连接，可以有效消除外部电路的过流过压影响，使槽型工业光电传感器内部所承受的电压电流在正常工作范围内，进而能够延长槽型工业光电传感器的使用寿命，保护传感器不发生烧毁损坏。
23.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
25.图1示出了本实用新型实施例提供的一种槽型工业光电传感器的电路拓扑图；
26.图中：1-集成芯片、2-第一瞬态二极管、3-第二瞬态二极管、4-第三瞬态二极管、5-电容、6-发光二极管、7-发光素子、8-受光素子。
具体实施方式
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。
30.下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.下面结合图1描述根据本实用新型一些实施例的槽型工业光电传感器。
32.如图1所示，为本实用新型所公开的槽型工业光电传感器的内部结构，包括：集成芯片1(sic1024a)、第一瞬态二极管2(tvs1)、第二瞬态二极管3(tvs2)、第三瞬态二极管4(tvs3)、电容5(c1)、发光二极管6、发光素子7(发光ired)、受光素子8(受光ptr)；集成芯片1为8脚芯片，8脚芯片包括一个空引脚、两个vout引脚、一个gnd接地引脚、一个电源vcc引脚、一个led引脚、一个ired引脚、一个ptr引脚；第一瞬态二极管2和两个vout引脚中的第一vout引脚(vout1)连接，第二瞬态二极管3和两个vout引脚中的第二vout引脚(vout2)连接，形成第一过电流过电压保护电路；第三瞬态二极管4和电容5并联连接于电源vcc，形成第二过电流过电压保护电路；发光二极管6与集成芯片1的led引脚连接；发光素子7与集成芯片1的ired引脚连接；受光素子8与集成芯片1的ptr引脚连接。
33.其中，瞬态二极管也叫瞬态抑制二极管，其英文简称为tvs管。它是一种比较高效能的保护器件，多用在输入电源两端，当其两端受到高能量冲击时，能把自身的高阻态变为低阻态，从而将电流瞬间吸收掉，同时把高压钳制在一个较低的电压范围内，以保护后级电路的安全。瞬态二极管有双向和单向之分，单向瞬态二极管一般用在直流电路中，双向瞬态二极管一般用在交流电路中，也可用在直流电路中。对于本实施例，第一瞬态二极管2(tvs1)、第二瞬态二极管3(tvs2)、第三瞬态二极管4(tvs3)可选用为单向瞬态二极管。
34.在具体的电路连接中，集成芯片1的两个vout引脚用于连接后续的电路，如后续电路接继电器使用，继电器开关瞬间会产生浪涌，造成过大的浪涌电压、电流。对于本实用新型，将第一瞬态二极管2的阴极与集成芯片1的第一vout引脚连接，第一瞬态二极管2的阳极接地，形成一个第一过电流过电压保护电路；将第二瞬态二极管3的阴极与集成芯片1的第二vout引脚连接，第二瞬态二极管4的阳极接地，形成另一个第一过电流过电压保护电路。两个第一过电流过电压保护电路，可用于在小槽型工业光电传感器后接电路有瞬间的高压，且超出传感器可以承受的范围时，第一瞬态二极管2、第二瞬态二极管3变为低阻态，吸收小槽型工业光电传感器后接电路开关瞬间产生的浪涌电压、电流，避免后接电路造成的过电流过电压使传感器烧毁，对传感器性能产生影响。
35.相应的，当小槽型工业光电传感器所使用电源不稳定时，会出现纹波，进而容易造成过电流或过电压。对于本实用新型，将第三瞬态二极管4的阴极与电容5的一端并联连接于电源vcc，第三瞬态二极管4的阳极与电容5的另一端接地，形成一个第二过电流过电压保护电路，第二过电流过电压保护电路可用于在使用电源不稳定而产生较大电流、电压，且超
出传感器可以承受的范围时，第三瞬态二极管4变为低阻态，吸收小槽型工业光电传感器承受不了的电压、电流，控制电源vcc针对小槽型工业光电传感器的输入宽电压范围为5v～24v。避免使用电源不稳定造成的过电流过电压使传感器烧毁，对传感器性能产生影响。通常情况下电容的作用是：旁路、去耦、滤波、储能，在本实用新型对应的电路中电容所起到的是滤波作用。
36.通过本实用新型中设置的第一过电流过电压保护电路和第二过电流过电压保护电路，可以有效消除外部电路的过流过压影响，使槽型工业光电传感器内部所承受的电压电流在正常工作范围内，进而能够延长槽型工业光电传感器的使用寿命，保护传感器不发生烧毁损坏。
37.相应的，如图1所示，发光二极管6的阴极与集成芯片1的led引脚连接，发光二极管6的阳极与电源vcc引脚并联连接于电源vcc；发光素子7的阳极与集成芯片1的ired引脚连接，发光素子7的阴极接地；受光素子8的正极与集成芯片1的ptr引脚连接，受光素子8的负极接地。在具体的应用场景中，发光素子7和受光素子8纵向对立安装。具体可将发光素子和受光素子面对面地纵向安装在一个槽的两侧，当发光素子发出红外光或可见光时，受光素子在无阻情况下能接收到光，进而可控制集成芯片中输出高电平或低电平。
38.对于本实施例，设置发光二极管的作用是为了通过指示灯的亮暗，判定出小槽型是否有检测物体通过，具体可设置light on和dark on双路输出模式，对于light on输出模式:无物体时为on，有物体时为off；对于dark on输出模式:有物体时为on，无物体时为off。
39.示例性的，若对应为有物体时为on，无物体时为off，当小槽型中有检测物体通过时，发光二极管(指示灯)熄灭，由于发光素子发出的光被遮挡，受光素子无法接收到光，集成芯片输出高电平。
40.反之，当小槽型中没有检测物体通过时，发光二极管(指示灯)会亮起，由于受光素子能够正常接收到发光素子发出的光，故集成芯片输出低电平，此时能够实现电路正常导通。
41.基于上述电容5、发光二极管6、发光素子7、受光素子8与集成芯片1的电路连接，槽型工业光电传感器在正常电流电压下的应用原理为：将一个发光素子和一个受光素子面对面地装在一个槽的两侧组成槽形光电。发光素子能发出红外光或可见光，在无阻情况下受光素子能收到发光素子发出的光，发光二极管(指示灯)亮，此时集成芯片输出低电位信号。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，发光二极管(指示灯)熄灭，此时集成芯片输出高电位信号。
42.本实用新型提供的一种槽型工业光电传感器具有以下有益效果：在将小槽型工业光电传感器的电气特性通过一个集成芯片集成的基础上，在传感器内部追加一个电容跟三个瞬态二极管，具体用第一瞬态二极管和两个vout引脚中的第一vout引脚连接以及第二瞬态二极管和两个vout引脚中的第二vout引脚连接，形成的第一过电流过电压保护电路吸收小槽型工业光电传感器后接电路开关瞬间产生的浪涌，避免后接电路造成的过电流过电压使传感器烧毁，对传感器性能产生影响；此外，还可用第三瞬态二极管和电容并联连接于电源vcc，形成的第二过电流过电压保护电路吸收小槽型工业光电传感器所接电源不稳定时产生的纹波，避免所接电源造成的过电流过电压使传感器烧毁，对传感器性能产生影响。通过本实用新型中的电路连接，在带集成芯片的小槽型工业光电传感器中追加一个电容以及
三个瞬态二极管(tvs)，可以有效地屏蔽电源对传感器的影响，还可以吸收继电器承受不了的浪涌电压、电流，以有效消除外部电路的过流过压影响，使槽型工业光电传感器内部所承受的电压电流在正常工作范围内，进而能够延长槽型工业光电传感器的使用寿命，保护传感器不发生烧毁损坏。
43.可以理解的是，图中示出的电路结构并不构成对具体电路的限定，可以包括比图示更多或更少的电路元器件，或者组合某些电路元器件，或者不同的电路元器件部署。
44.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。