涉及工業(yè)檢測領(lǐng)域,具體涉及反射式微動(dòng)檢測系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人。
技術(shù)背景
現(xiàn)有的工業(yè)檢測系統(tǒng),成本高昂,對(duì)加工精度要求很高、成本很高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,越敏感的檢測系統(tǒng),越容易感應(yīng)微小的環(huán)境變化,檢測系統(tǒng)越敏感越有利于設(shè)備的高速反應(yīng),現(xiàn)有的高敏感度的檢測系統(tǒng)價(jià)格非常昂貴。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明涉及反射式微動(dòng)檢測系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人,能夠提供一種傳感器設(shè)計(jì)新思路。
1、反射式微動(dòng)檢測系統(tǒng),其特征在于:包括傳感器、激光器(S9)、反光鏡(S8);
傳感器包括封裝殼體(S1)、第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)、電路(S3)、透明窗口(S2);
傳感器中:電路(S3)安裝在封裝殼體(S1)內(nèi);
傳感器中:透明窗口(S2)作為透光窗口安裝在封裝殼體(S1)上,第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)的實(shí)體并列安裝在封裝殼體(S1)內(nèi),外部光線的同一光斑能夠同時(shí)照耀到第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)的表面;
傳感器中:當(dāng)光斑移動(dòng)時(shí),第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)所受的光線增量相反,一個(gè)為正一個(gè)為負(fù),起到放大光斑移動(dòng)信息的功能;
傳感器中:電路(S3)具有放大功能;
傳感器中:第一光敏電阻(R1)與電路(S3)相連,第二光敏電阻(R2)與電路(S3)相連;
傳感器中:第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)中一個(gè)為正向電阻一個(gè)為反向電阻;
傳感器中:反向電阻的阻值變化與電路(S3)的輸出變化相反,其他條件不變的情況下,反向電阻的阻值增大時(shí),電路(S3)的輸出變小,反向電阻的阻值減小時(shí),電路(S3)的輸出增大;
傳感器中:正向電阻的阻值的變化與電路(S3)的輸出變化相同,正向電阻的阻值減小時(shí),電路(S3)的輸出減小,正向電阻的阻值增大時(shí),電路(S3)的輸出增大;
反光鏡(S8)與待測物(S7)固定連接;
激光器(S9)發(fā)射的一個(gè)光束激光經(jīng)由反光鏡(S8)反射后經(jīng)由傳感器的、透明窗口(S2)同時(shí)投射到第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)上,待測物(S7)靠近或遠(yuǎn)離傳感器時(shí)激光光斑移動(dòng),被傳感器輸出發(fā)生變化。
進(jìn)一步地:封裝殼體(S1)為塑料材質(zhì)。
進(jìn)一步地:透明窗口(S2)的材質(zhì)為玻璃。
進(jìn)一步地:透明窗口(S2)的材質(zhì)為人造藍(lán)寶石材質(zhì)。
進(jìn)一步地:電路(S3)為有源放大電路。
進(jìn)一步地:電路(S3)為無源放大電路。
自動(dòng)化設(shè)備,具有前述的傳感器。
工業(yè)機(jī)器人,具有前述的傳感器。
技術(shù)內(nèi)容說明,及其有益效果。
由于第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)的變化方向相反,二電路的輸出與第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)各自相異,所以本發(fā)明能夠起到急劇放大的作用,能夠很明顯的測量到光斑的移動(dòng),可以檢測待測物S7非常細(xì)微的移動(dòng)。
本發(fā)明能夠通過激光器(S9)發(fā)出的光斑的位置移動(dòng)產(chǎn)生較大的電學(xué)變化差,本發(fā)明的設(shè)計(jì)架構(gòu)使得本發(fā)明能夠放大變化差,提高感光敏感度,降低制造成本,還可以用于檢測震動(dòng)。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、敏感度高、容易加工、提供了一條反射式微動(dòng)檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)新思路。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖,其中M為待測物S7的運(yùn)動(dòng)方向。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1的電路采用PROTUES軟件仿真的示意圖。展示了,光敏電阻R1,R2光照相同的情況。圖中電壓表用于顯示電路輸出的強(qiáng)度值-電壓值。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施例1的電路采用PROTUES軟件仿真的示意圖。展示了,光敏電阻R1光照小于R2光照的情況。圖中電壓表用于顯示電路輸出的強(qiáng)度值-電壓值。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施例1的電路采用PROTUES軟件仿真的示意圖。展示了,光敏電阻R1光照大于光敏電阻R2光照的情況。圖中電壓表用于顯示電路輸出的強(qiáng)度值-電壓值。
附圖標(biāo)號(hào)說明:第一光敏電阻(R1);第二光敏電阻(R2);第三號(hào)電阻(R3);第四號(hào)電阻(R6);第五號(hào)電阻(R4);第六號(hào)電阻(R5);第七號(hào)電阻(R7);第八號(hào)電阻(R8);第一號(hào)運(yùn)算放大器(U1:A);第二號(hào)運(yùn)算放大器(U1:B);第三號(hào)運(yùn)算放大器(U2:A)。R5、R1、運(yùn)算放大器U1A構(gòu)成一個(gè)反向放大電路,R4、R2、運(yùn)算放大器U1B構(gòu)成一個(gè)反向放大電路,其中R4與R5的阻值相同,反向放大電路的輸入端電壓為5V,電路增益為-R5/R1以及-R4/R2,考慮到R4=R5,所以P1-2處電壓為-5V*R5/R1,P2-2出電壓為-5V*R5/R2。R3、R6、R7、R8、運(yùn)算放大器U2A構(gòu)成一個(gè)差分放大電路,R3=R6=15k,R7=R8=5k,電路增益為5k/15k=1/3。所以Vout=1/3*(Vp12–Vp22)=5*R5*(R2–R1)/(3*R1*R2)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1、反射式微動(dòng)檢測系統(tǒng),其特征在于:包括傳感器、激光器(S9)、反光鏡(S8);
傳感器包括封裝殼體(S1)、第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)、電路(S3)、透明窗口(S2);
傳感器中:電路(S3)安裝在封裝殼體(S1)內(nèi);
傳感器中:透明窗口(S2)作為透光窗口安裝在封裝殼體(S1)上,第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)的實(shí)體并列安裝在封裝殼體(S1)內(nèi),外部光線的同一光斑能夠同時(shí)照耀到第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)的表面;
傳感器中:當(dāng)光斑移動(dòng)時(shí),第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)所受的光線增量相反,一個(gè)為正一個(gè)為負(fù),起到放大光斑移動(dòng)信息的功能;
傳感器中:電路(S3)具有放大功能;
傳感器中:第一光敏電阻(R1)與電路(S3)相連,第二光敏電阻(R2)與電路(S3)相連;
傳感器中:第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)中一個(gè)為正向電阻一個(gè)為反向電阻;
傳感器中:反向電阻的阻值變化與電路(S3)的輸出變化相反,其他條件不變的情況下,反向電阻的阻值增大時(shí),電路(S3)的輸出變小,反向電阻的阻值減小時(shí),電路(S3)的輸出增大;
傳感器中:正向電阻的阻值的變化與電路(S3)的輸出變化相同,正向電阻的阻值減小時(shí),電路(S3)的輸出減小,正向電阻的阻值增大時(shí),電路(S3)的輸出增大;
反光鏡(S8)與待測物(S7)固定連接;
激光器(S9)發(fā)射的一個(gè)光束激光經(jīng)由反光鏡(S8)反射后經(jīng)由傳感器的、透明窗口(S2)同時(shí)投射到第一光敏電阻(R1)、第二光敏電阻(R2)上,待測物(S7)靠近或遠(yuǎn)離傳感器時(shí)激光光斑移動(dòng),被傳感器輸出發(fā)生變化。
電路包括包括第一號(hào)電阻、第二號(hào)電阻、第三號(hào)電阻、第四號(hào)電阻、第五號(hào)電阻、第六號(hào)電阻、第七號(hào)電阻、第八號(hào)電阻、第一號(hào)運(yùn)算放大器、第二號(hào)運(yùn)算放大器、第三號(hào)運(yùn)算放大器;
第六號(hào)電阻的第二腳與第一號(hào)運(yùn)算放大器的OP腳相連,第三號(hào)電阻的第一腳與第一號(hào)運(yùn)算放大器的OP腳相連,第七號(hào)電阻的第一腳與第三號(hào)電阻的第二腳相連,第三號(hào)運(yùn)算放大器的+IP腳與第三號(hào)電阻的第二腳相連,第四號(hào)電阻的第一腳與第五號(hào)電阻的第二腳相連,第二號(hào)運(yùn)算放大器的OP腳與第五號(hào)電阻的第二腳相連,第八號(hào)電阻的第一腳與第四號(hào)電阻的第二腳相連,第三號(hào)運(yùn)算放大器的-IP腳與第四號(hào)電阻的第二腳相連,第一號(hào)電阻的第二腳與電氣節(jié)點(diǎn)P1-2相連,第六號(hào)電阻的第一腳與電氣節(jié)點(diǎn)P1-2相連,第一號(hào)運(yùn)算放大器的-IP腳與電氣節(jié)點(diǎn)P1-2相連,第二號(hào)電阻的第二腳與電氣節(jié)點(diǎn)P2-2相連,第二號(hào)運(yùn)算放大器的-IP腳與電氣節(jié)點(diǎn)P2-2相連,第五號(hào)電阻的第一腳與電氣節(jié)點(diǎn)P2-2相連,第一號(hào)運(yùn)算放大器的V-腳與第二號(hào)運(yùn)算放大器的V-腳相連,電氣節(jié)點(diǎn)OUT與電氣節(jié)點(diǎn)OUT相連,第八號(hào)電阻的第二腳與電氣節(jié)點(diǎn)OUT相連,第三號(hào)運(yùn)算放大器的OP腳與電氣節(jié)點(diǎn)OUT相連,電氣節(jié)點(diǎn)GND與電氣節(jié)點(diǎn)GND相連,第一號(hào)運(yùn)算放大器的+IP腳與電氣節(jié)點(diǎn)GND相連,第二號(hào)運(yùn)算放大器的+IP腳與電氣節(jié)點(diǎn)GND相連,第七號(hào)電阻的第二腳與電氣節(jié)點(diǎn)GND相連,第一號(hào)電阻的第一腳與電氣節(jié)點(diǎn)VCC相連,第二號(hào)電阻的第一腳與電氣節(jié)點(diǎn)VCC相連,第一號(hào)運(yùn)算放大器的V+腳與電氣節(jié)點(diǎn)VCC相連,第二號(hào)運(yùn)算放大器的V+腳與電氣節(jié)點(diǎn)VCC相連,第三號(hào)運(yùn)算放大器的V+腳與電氣節(jié)點(diǎn)VCC相連,電氣節(jié)點(diǎn)P1-1與電氣節(jié)點(diǎn)VCC相連,電氣節(jié)點(diǎn)P2-1與電氣節(jié)點(diǎn)VCC相連。
實(shí)施例2、自動(dòng)化設(shè)備,具有實(shí)施例1的傳感器。
實(shí)施例3、工業(yè)機(jī)器人,具有實(shí)施例1的傳感器。
不詳處為現(xiàn)有技術(shù),故不贅述。