專利名稱：應(yīng)用于光電軸角編碼器中的光電接收管的老化和篩選電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電檢測技術(shù)領(lǐng)域涉及的對應(yīng)用于光電軸角編碼器 中的光電接收管進(jìn)行老化和篩選的電路。
二
背景技術(shù)：
光電軸角編碼器是測量角位移的具有代表性的光電傳感器，在工 業(yè)、科技領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，它通過光電接收管來提取光柵產(chǎn)生的莫爾 條紋信號，光電接收管的好壞直接影響編碼器的正常工作。
在把光電接收管焊上光電軸角編碼器之前，通常需要對其進(jìn)行兩 道工序的處理第一，根據(jù)光柵柵距的大小，對光電接收管的外形做 出修整， 一般的辦法是用砂紙磨掉其多余的尺寸；第二，為了保證光 電接收管的穩(wěn)定工作，需要對其通電以進(jìn)行老化。兩道工序后，對應(yīng) 帶來兩個(gè)問題第一，對光電接收管的修整破壞了其外形，可能使其 損壞不能應(yīng)用；第二，質(zhì)量差的光電接收管經(jīng)過長時(shí)間老化也可能被 損壞不能應(yīng)用。這就需要對經(jīng)過修整和進(jìn)行老化的光電接收管進(jìn)行再 度篩選，選出質(zhì)量好的光電接收管應(yīng)用于光電軸角編碼器中。
與本發(fā)明最為接近的已有技術(shù)，是中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械 與物理研究所設(shè)計(jì)的光電接收管的老化實(shí)驗(yàn)電路，如圖1所示。該電 路包括光源l、光電接收管排2、限流電阻排3，每一個(gè)光電接收管 都與一個(gè)限流電阻連接，通電情況下，光源1照射光電接收管排2，就 可以達(dá)到對光電接收管做老化實(shí)驗(yàn)的目的。但是該電路只能對光電接 收管進(jìn)行老化，無法篩選出經(jīng)過外形修整和老化后仍能正常工作的光 電接收管。如果把已損壞的光電接收管焊接在光電軸角編碼器上，會 嚴(yán)重影響編碼器的測角精度，甚至無法使用。另外，在實(shí)際工作中， 不僅希望光電接收管能正常工作，而且還希望其對莫爾條紋信號的提 取能力越強(qiáng)越好，從而為后續(xù)的信號處理打下基礎(chǔ)。
為了克服原有電路存在的缺陷，本發(fā)明設(shè)計(jì)出一種新的電路，該 電路既能對外形修整后的光電接收管進(jìn)行老化，又能篩選出外形修整 和老化后能正常工作的光電接收管，最后還能從這些能正常工作的光 電接收管中篩選出對光信號接收性能強(qiáng)的光電接收管。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種對應(yīng)用于光電軸角編碼器 中的光電接收管進(jìn)行老化和篩選的電路。
解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如圖2所示。該電路由兩部分組成
第一部分是外形修整后光電接收管的老化和篩選電路； 第二部分是在能夠正常工作的光電接收管中，再進(jìn)行性能好壞篩 選的篩選電路。
第一部分包括發(fā)光二極管燈排4、光源5、待老化和篩選的光電
接收管排6、單刀雙置開關(guān)組7、限流電阻排8。
第二部分包括限流電阻9、帶A/D功能的單片機(jī)10、鎖存器ll、 發(fā)光二極管燈排12、限流電阻排13。
發(fā)光二極管燈排4的正極性端接入5V電源，負(fù)極性端和待老化和 篩選的光電接收管排6的集電極c端相連；光電接收管排6的發(fā)射極e 端和單刀雙置開關(guān)組7的上端相連；單刀雙置開關(guān)組7下端中的左端與 限流電阻排8相連，右端與限流電阻9和帶A/D功能的單片機(jī)10的輸入 相連；帶A/D功能的單片機(jī)10的輸出與鎖存器11的輸入相連，鎖存器 11的輸出與發(fā)光二極管燈排12相連，發(fā)光二極管燈排12與限流電阻排 13串聯(lián)，最后接地。
本電路中的光電接收管采用三極管，其中集電極c和發(fā)射極e為外 接引腳，基極b封裝在接收管中。
工作原理說明
第一部分首先將所有的單刀雙置開關(guān)撥向限流電阻排8，通電 對所有的光電接收管進(jìn)行老化。老化后，若發(fā)光二極管燈排4中與光 電接收管對應(yīng)的發(fā)光二極管能發(fā)光，則說明該光電接收管能正常工 作，反之，則說明該光電接收管已損壞。這樣完成了第一步篩選，每 次篩選可操作40個(gè)光電接收管。
第二部分將經(jīng)過第一步篩選的光電接收管所對應(yīng)的單刀雙置開
關(guān)依次撥向單片機(jī)輸入的一端，每次一個(gè)，這樣，該光電接收管和電
阻R共同組成一個(gè)回路，光電接收管和電阻R上電流相等，該電流越大， 則說明該光電接收管對光信號的接收能力越強(qiáng)。電阻R上產(chǎn)生的電壓 送入單片機(jī)，該單片機(jī)集成了A/D功能，能將0 5V的模擬信號轉(zhuǎn)換成 12位的二進(jìn)制信號。鎖存器鎖存并輸出該二進(jìn)制信號，驅(qū)動發(fā)光二極 管燈排12相應(yīng)位置上的發(fā)光二極管發(fā)光。例如發(fā)光二極管燈排12 中對應(yīng)的Dll、 DIO、 D8、 D6、 Dl發(fā)光，其余位置的發(fā)光二極管不發(fā)光， 則說明輸入電壓經(jīng)過單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后輸出的二進(jìn)制數(shù)值為 0110 1010 0001，不同的輸入電壓對應(yīng)不同的二進(jìn)制數(shù)值。這樣，就 可以根據(jù)發(fā)光二極管燈排中發(fā)光二極管的亮滅來讀取輸入的電壓值。 在同樣的光照條件、同樣的限流電阻情況下，若發(fā)光二極管燈排12 中發(fā)光二極管所對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)值越大，則說明該光電接收管對光信 號的接收能力越強(qiáng)。這樣完成了對光信號接收能力強(qiáng)的光電接收管的 篩選，每次篩選操作一個(gè)光電接收管。
本發(fā)明的積極效果能篩選出經(jīng)過外形修整和老化后仍能正常工 作的光電接收管；在經(jīng)過第一步篩選后的光電接收管中，再篩選出對 莫爾條紋信號接收能力強(qiáng)的光電接收管。
將通過老化和篩選的光電接收管應(yīng)用在光電軸角編碼器中，大大 提高了編碼器的工作穩(wěn)定性和質(zhì)量。
四


圖1是已有技術(shù)的光電接收管老化電路結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2是本發(fā)明的光電接收管的老化和篩選電路結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方案
本發(fā)明按圖2所示的結(jié)構(gòu)實(shí)施，其中 第一部分
發(fā)光二極管燈4排采用普通發(fā)光二極管； 光源5為普通光源(如白熾燈)；
待測光電接收管6為Honeywel 1生產(chǎn)的SDP8405; 單刀雙置開關(guān)7為普通的單刀雙置開關(guān)；
限流電阻排8為R400 Q的普通電阻。 第二部分-
限流電阻9為R二700 Q的普通電阻；
單片機(jī)10用美國AD公司的ADuC812，它集成了A/D功能，精度12
位；
鎖存器11采用美國TI公司的SN54HC573，因?yàn)锳/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)是 12位，所以需要兩片鎖存器；
發(fā)光二極管燈排12采用普通發(fā)光二極管； 限流電阻排13為R4KQ的普通電阻。
權(quán)利要求
1、應(yīng)用于光電軸角編碼器中的光電接收管的老化和篩選電路，包括光源、光電接收管排、限流電阻，其特征在于還包括發(fā)光二極管燈排(4)、單刀雙置開關(guān)組(7)、帶A/D功能的單片機(jī)(10)、鎖存器(11)、發(fā)光二極管燈排(12)；發(fā)光二極管燈排(4)的正極性端接入5V電源，負(fù)極性端和待老化和篩選的光電接收管排(6)的集電極c端相連，光電接收管排(6)的發(fā)射極e端和單刀雙置開關(guān)組(7)的上端相連，單刀雙置開關(guān)組(7)下端中的左端與限流電阻排(8)相連，右端與限流電阻(9)和帶A/D功能的單片機(jī)(10)的輸入相連，帶A/D功能的單片機(jī)(10)的輸出與鎖存器(11)的輸入相連，鎖存器(11)的輸出與發(fā)光二極管燈排(12)相連，發(fā)光二極管燈排(12)與限流電阻排(13)串聯(lián)，最后接地。
全文摘要
應(yīng)用于光電軸角編碼器中的光電接收管的老化和篩選電路，屬于光電檢測技術(shù)領(lǐng)域涉及的一種對光電接收管進(jìn)行老化和篩選的電路要解決的技術(shù)問題，是提供一種對應(yīng)用于光電軸角編碼器中的光電接收管進(jìn)行老化和篩選的電路。技術(shù)方案外形修整后接收管的老化和篩選電路和在能夠正常工作的接收管中再進(jìn)行性能好壞篩選的電路包括發(fā)光二極管燈排光源待老化和篩選的光電接收管排單刀雙置開關(guān)組限流電阻排限流電阻單片機(jī)鎖存器。首先單刀雙置開關(guān)組全部撥向左端，發(fā)光二極管光電接收管和限流電阻組成回路，進(jìn)行老化和篩選；其次開關(guān)依次撥向右端，通過單片機(jī)輸出，篩選出對光信號接收能力強(qiáng)的光電接收管。
文檔編號G01R31/26GK101114002SQ20071005604
公開日2008年1月30日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者萬秋華, 陳 薛, 龍科慧 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所