一种用于工业相机的电源管理系统和工业相机的制作方法

本实用新型涉及相机领域，具体来说，涉及一种用于工业相机的电源管理系统和工业相机。

背景技术：

随着微电子行业的不断强大，芯片集成度越来越高。在目前现有的相机中，其内部最复杂的硬件电路是电源管理部分，正常的产品外部只能有一个电源输入，而相机内部需要多条线路进行工作，以为相机内部的设备提供了多组电源，因此，相机内部需要多组电源进行工作，并且每个电源开启时间不一样。目前市场上流行的方法是通过硬件对每个电源进行时序控制，例如，硬件时序电源控制技术，是利用电容的充放电特性，产生一定的控制时序，去控制每个电源的开启时间。外部电源一上电，内部的电阻组合网络会形成一定的延时，逐步的控制相应的电源开启，直到所有电源开启完毕。

但是，随着集成电路的功能越来越强大，相机传感器的功能也比以前集成度更高，在追求相机质量的前提下，我们也更加追求集成化。而前面所说的硬件时序电源控制技术，对于需要更多电源的相机来说，会增大相机电路板的体积，增加元器件数量，受硬件上的限制较大，而且对后期的维护也带来了诸多不便，此外，其还不能精准控制时间，同时所有电源都是一直工作耗能较大，再有就是硬件一旦老化，产品就无法正常工作，因此，在现有技术中，针对这种相机电源管理的方法是比较费时费力费成本的。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种用于工业相机的电源管理系统和工业相机，其通过采用软件控制电源的工作时序，使工业相机电源开启可控性增强，脱离硬件上的限制。此外，还通过人为的操作工业相机，软件进行相应的控制开启相关电源关闭不必要的电源，使工业相机正常工作。另外，随着工业相机的使用时间加长，相关硬件会出现老化现象，导致工业相机工作不正常，在此，我们可以采用软件升级工业相机的软件系统，使其复正常工作状态，这样达到了使用寿命长，省时省力省成本的目的。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种工业相机的电源管理系统。

该工业相机的电源管理系统包括：电源管理装置、控制装置和图像传感装置，电源管理装置与工业相机的外部电源电连接，以及电源管理装置还分别与控制装置和图像传感装置电连接；其中，在电源管理装置和控制装置之间设置有输出不同电压的多条第一线路，以为控制装置提供多组第一电源，以及在电源管理装置和图像传感装置之间设置有输出不同电压的多条第二线路，以为图像传感装置提供多组第二电源，控制装置根据不同的操作指令，控制电源管理装置提供给操作指令对应的线路的电源供给。

根据本实用新型的一个实施例，电源管理系统还包括：与外部电源电连接的第一降压调节器，及在多条第一线路上分别对应设有与第一降压调节器电连接的多个第二降压调节器，从而为控制装置提供多个不同电压的第一电源。

根据本实用新型的一个实施例，在其中一条第一线路中包括：第一电感器，第一电感器分别与第一降压调节器和第二降压调节器电连接，以将数字电源电压转换成模拟电源电压。

根据本实用新型的一个实施例，电源管理系统还包括：在多条第二线路上分别设有与外部电源电连接的多个第三降压调节器，从而为图像传感装置提供多个不同电压的第二电源。

根据本实用新型的一个实施例，电源管理系统还包括：第二电感器，第二电感器分别与外部电源和第三降压调节器电连接，以将数字电源电压转换成模拟电源电压。

根据本实用新型的一个实施例，多个第二降压调节器分别设有多个第一控制接口，及多个第三降压调节器分别设有多个第二控制接口，多个第一控制接口和多个第二控制接口分别与控制装置电连接，以通过控制装置控制操作指令的对应线路的电源供应。

根据本实用新型的一个实施例，电源管理系统还包括：光耦隔离器，光耦隔离器分别与外部电源和输入输出信号端电连接，光电耦合器用于输入复位信号和/或输出自定义信号。

根据本实用新型的一个实施例，电源管理系统还包括：上位机，上位机和控制装置通信连接，上位机用于控制控制装置来进行图像的采集和/或存储。

根据本实用新型的一个实施例，控制装置和工业相机通过千兆网口通信连接。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种工业相机。

该超材料的工业相机包括：该工业相机应用上述任一项的用于工业相机的电源管理系统。

本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型通过电源管理装置与工业相机的外部电源电连接，以及电源管理装置还分别与控制装置和图像传感装置电连接，以及在电源管理装置和控制装置之间设置有输出不同电压的多条第一线路，以为控制装置提供多组第一电源，以及在电源管理装置和图像传感装置之间设置有输出不同电压的多条第二线路，以为图像传感装置提供多组第二电源，控制装置根据不同的操作指令，控制电源管理装置提供给操作指令对应的线路的电源供给，进而通过用户的操作指令控制相应的电源，并实时的检测电源的工作状态，有效地控制工业相机最低功耗工作，此外，还可使工业相机的稳定性更高，后期维护灵活，也大大的降低的成本，只需要在通过开发人员的软件检测即可排除诸多故障，达到省时省边省成本的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的工业相机的示意图；

图2是根据本实用新型具体实施例的电源管理装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种工业相机的电源管理系统。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的工业相机的电源管理系统包括：电源管理装置、控制装置和图像传感装置，电源管理装置与工业相机的外部电源电连接，以及电源管理装置还分别与控制装置和图像传感装置电连接；其中，在电源管理装置和控制装置之间设置有输出不同电压的多条第一线路，以为控制装置提供多组第一电源，以及在电源管理装置和图像传感装置之间设置有输出不同电压的多条第二线路，以为图像传感装置提供多组第二电源，控制装置根据不同的操作指令，控制电源管理装置提供给操作指令对应的线路的电源供给。

借助于本实用新型的上述技术方案，通过电源管理装置与工业相机的外部电源电连接，以及电源管理装置还分别与控制装置和图像传感装置电连接，以及在电源管理装置和控制装置之间设置有输出不同电压的多条第一线路，以为控制装置提供多组第一电源，以及在电源管理装置和图像传感装置之间设置有输出不同电压的多条第二线路，以为图像传感装置提供多组第二电源，控制装置根据不同的操作指令，控制电源管理装置提供给操作指令对应的线路的电源供给，进而通过用户的操作指令控制相应的电源，并实时的检测电源的工作状态，有效地控制工业相机最低功耗工作，此外，还可使工业相机的稳定性更高，后期维护灵活，也大大的降低的成本，只需要在通过开发人员的软件检测即可排除诸多故障，达到省时省边省成本的目的。

此外，在目前现有的相机(例如，工业相机、数码相机等)中，其内部最复杂的硬件电路是电源管理部分，正常的产品的外部只能有一个外部电源输入，而相机内部需要多条线路进行工作，以为相机内部的设备提供了多组电源，因此，相机内部需要多组电源进行工作，然而，对于需要更多电源的相机来说，其会增大相机电路板的体积，增加元器件数量，受硬件上的限制较大，而且对后期的维护也带来了诸多不便，此外，其还不能精准控制时间，同时所有电源都是一直工作耗能较大，再有就是硬件一旦老化，产品就无法正常工作。然而，本实用新型通过采用软件控制电源的工作时序，使相机电源开启可控性增强，脱离硬件上的限制，此外，还通过人为的操作工业相机，软件进行相应的控制开启相关电源关闭不必要的电源，使相机正常工作。另外，随着相机的使用时间加长，相关硬件会出现老化现象，导致相机工作不正常，在此，我们可以采用软件升级相机的软件系统，使其复正常工作状态，这样达到了使用寿命长，省时省力省成本的目的，进而解决了现有技术中存在的问题。

为了更好的描述本实用新型的技术方案，下面以相机为工业相机为例对本实用新型的技术方案进行描述。

首先，参见图1，该工业相机包括：电源管理装置、控制装置和图像传感装置，其中，该电源管理装置和工业相机的外部电源电连接，该电源管理装置还分别与控制装置和图像传感装置电连接，以及该图像传感装置还与控制装置电连接，以及该工业相机还通过千兆网口和上位机连接，从而该上位机对工业相机下发操作指令，该控制装置接收到上述操作指令后，判断该操作指令对应的操作动作，进而对图像传感装置进行相应的操作动作，其中，该操作动作包括图像的采集和/或存储。当然可以理解，本领域的技术人员可根据实际需求对电源管理装置、控制装置、图像传感装置的具体类型进行设置，例如，电源管理装置可为芯片、控制器等，该控制装置可为芯片、控制器等，该图像传感装置可为传感器，本实用新型对此不做限定。

此外，继续参见图2，在电源管理装置和控制装置之间设置有输出不同电压的多条第一线路，以为控制装置提供多组第一电源，具体地：与外部电源电连接的第一降压调节器，及在多条第一线路上分别对应设有与第一降压调节器电连接的多个第二降压调节器，从而为控制装置提供多个不同电压的第一电源，并且在其中一条第一线路中包括：第一电感器，第一电感器分别与第一降压调节器和第二降压调节器电连接，以将数字电源电压转换成模拟电源电压，例如，根据本实用新型的一个实施例，外部电源的输入电压为12V，进而通过该12V电压为降压调节器1(或第一降压调节器)供电，从而通过该降压调节器1将12V电压调节为5V电压，进而通过该5V电压分别为多个第二降压调节器供电，上述多个第二降压调节器为降压调节器21、降压调节器23、降压调节器24、降压调节器25、降压调节器26和降压调节器27，从而通过该降压调节器21将5V电压调节为 3.3V电压，另外，该降压调节器11还输出了电压调节值(Voltage adjust，简称VADJ)，以及通过降压调节器23将5V电压调节为1.5V电压，以及通过降压调节器24将5V电压调节为1.8V电压，此外，还可在降压调节器 1后继续连接降压调节器22，进一步将3.3V电压调节为0.75V，以及在降压调节器1和降压调节器25的线路上设置电感1，从而将数字电源电压转换成模拟电源电压，即其将该降压调节器1产生的5V电压变为基准电压(或 ADC)5V，随后该转换后的5V基准电压为降压调节器25供电，以及该降压调节器25将5V基准电压电压调节为1.25V基准电压，并且经过电感1 转换后的5V基准电压还为降压调节器26供电，以及该降压调节器26将 5V基准电压电压调节为1.8V基准电压电压，以及通过降压调节器27将5V 电压调节为1.8V电压，从而为控制装置供电。

另外，当然可以理解，上述第一降压调节器和多个第二降压调节器可为芯片、调节器等，其具体类型可根据实际需求进行选择，例如，根据本实用新型的一个实施例，降压调节器1的芯片类型为MAX8686，该MAX8686为一款同步整流的DC-DC开关电源集成电路，另外，降压调节器21、降压调节器23的芯片类型为MAX15021，此外，降压调节器22的芯片类型为MAX1510ETB，另外，该降压调节器24的芯片类型为 MAX15053EWL，此外，该降压调节器25的芯片类型为MAX6037AU，另外，该降压调节器26的芯片类型为MAX1983EUT，此外，该降压调节器 27的芯片类型为TPS76818QD，本实用新型对此不作限定。

此外，继续参见图2，在电源管理装置和图像传感装置之间设置有输出不同电压的多条第二线路，以为图像传感装置提供多组第二电源，具体地：在多条第二线路上分别设有与外部电源电连接的多个第三降压调节器，从而为图像传感装置提供多个不同电压的第二电源，以及电源管理系统还包括：第二电感器，第二电感器分别与外部电源和第三降压调节器电连接，以将数字电源电压转换成模拟电源电压，例如，根据本实用新型的一个实施例，外部电源的输入电压为12V，同时，该外部电源和电感2电连接，将数字电源电压转换成模拟电源电压，即其将该外部电压提供的12V电压变为模拟电压(或A)12V，随后该转换后的12V模拟电压分别为多个第三降压调节器供电，上述多个第三调节器包括：降压调节器31、降压调节器32、降压调节器33，该降压调节器31将12V模拟电压调节为5V模拟电压，以及该降压调节器32将12V模拟电压调节为器件的内部工作电压(或 VDD SUB)，随后该降压调节器32分别与降压调节器41和降压调节器42 电连接，随后该降压调节器41将内部工作电压调节为1.8模拟电压，以及通过降压调节器42将内部工作电压调节为-1.5V模拟电压，以及通过降压调节器33将12V模拟电压调节为4.5V模拟电压，从而为图像传感装置供电。

另外，当然可以理解，上述第三降压调节器可为芯片、调节器等，其具体类型可根据实际需求进行选择，例如，根据本实用新型的一个实施例，降压调节器31、降压调节器32、降压调节器33的芯片类型为MP2303ADN，此外，降压调节器41的芯片类型为TPS76818QD，另外，降压调节器42 的芯片类型为MAX764ESA，本实用新型对此不作限定。

此外，继续参见图2，还可在第二降压调节器分别设有多个第一控制接口，及第三降压调节器分别设有多个第二控制接口，多个第一控制接口和多个第二控制接口分别与控制装置电连接，以通过控制装置控制操作指令的对应线路的电源供应，例如，根据本实用新型的一个实施例，在降压调节器1上分别设有5个第一接口，该5个第一控制接口分别与控制装置电连接，以及在降压调节器32上分别设有2个第一接口，该2个第二控制接口分别与图像传感装置电连接。

另外，继续参见图2，电源管理系统还包括：光耦隔离器，光耦隔离器分别与外部电源和输入输出信号端电连接，光电耦合器用于输入复位信号和/或输出自定义信号。

此外，下面通过两个具体的实施例，对本实用新型的工业相机的过数据传输程进行详细的阐述。

实施例一：工业相机进行数据传输

当用户需将工业相机内部的数据上传到上位机时，其需通过千兆网口将工业相机与计算机连接在一起，下面介绍计算机从工业相机读取数据的电源工作状态。

第一步：电源上电，其中两路5V进行系统的基本供电，当接上网口时，上位机传输数据拷贝指令；

第二步：工业相机内部的控制装置接收到上位机的指令并进行判断操作，发送控制指令，控制相应的电源开启，进行数据的传输工作；

第三步：当工业相机一直没有接收到上位机的指令时，工业相机内部的控制器将关闭图像传感装置的供电，进入休眠状态，等待下一个指令；

简单的说，就是上位机的操作指令，工业相机内部的控制装置进行判断处理，控制相应的电源工作与否，从而达到节能的效果。

实施例二：工业相机进行图片采集并且内部存储

当用户需要用工业相机进行图片采集时，其通过人为的操作指令进行图片采集模式，下面介绍工业相机进行图片采集并且内部存储的电源工作状态。

第一步：工业相机电源上电，用户进行图片采集操作，通过用户的操作，将操作指令传输给控制装置；

第二步：工业相机内部的控制装置接收到采集图片的操作指令后，进行指令反馈，时序地开启图像传感装置的全部电源，使得图像传感装置进行图片采集；

第三步：当图片开始采集时，控制装置开始打开存储电源，将采集到的图片数据实时的存储进来；

第四步：当没有检测到任何操作指令时，控制装置关闭所有不必要的电源，进入休眠状态，等待下一步指令。

通过工业相机的内部的控制装置去接收外部的操作指令，控制工业相机的内部电源的开启状态及开启时序，让工业相机完成相应的功能。

根据本实用新型的实施例，还提供了一种工业相机。

根据本实用新型实施例的工业相机包括：该工业相机应用上述任一项的用于工业相机的电源管理系统。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过电源管理装置与工业相机的外部电源电连接，以及电源管理装置还分别与控制装置和图像传感装置电连接，以及在电源管理装置和控制装置之间设置有输出不同电压的多条第一线路，以为控制装置提供多组第一电源，以及在电源管理装置和图像传感装置之间设置有输出不同电压的多条第二线路，以为图像传感装置提供多组第二电源，控制装置根据不同的操作指令，控制电源管理装置提供给操作指令对应的线路的电源供给，进而通过用户的操作指令控制相应的电源，并实时的检测电源的工作状态，有效地控制工业相机最低功耗工作，此外，还可使工业相机的稳定性更高，后期维护灵活，也大大的降低的成本，只需要在通过开发人员的软件检测即可排除诸多故障，达到省时省边省成本的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。