一種消除光電接收傳感器背景光影響的電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及消除光電接收傳感器件的背景光技術領域，具體是一種消除背景 光通過光電接收傳感器產生影響的電路。
【背景技術】
[0002] 在過去為了保證光電接收電路可靠性，減小背景光的干擾，通常采用下面兩種方 法來消除。一是采用暗箱或發(fā)光亮度較高的光源，降低背景光所占的比例。設置暗箱對消 除背景光的干擾雖然可靠性較好，但是設置過程比較繁瑣，安裝制造以及維修費用的成本 較高。而選擇發(fā)光亮度較高的光源時，需要較大的驅動功率，損耗升高，相應成本也會升高。 激光作為定向性好，亮度高，顏色純，能量大的光源，常常被選擇為發(fā)光源。其缺點是對驅動 電路的要求較高，就激光自身而言，成本也相對一般光源較高。并且激光的能量較大，具有 熱效應，其他器件特性易受影響。另外使用激光也具有一定的危險性。二是將背景光信號 和檢測光信號同時采集，通過使用恰當濾波的算法，將背景光帶來的噪聲信息過濾，保留有 效信息進行運算處理。這種方法硬件簡單，但是編程過程過于繁瑣，另一方面通過數學運算 只能近似消除背景光信息，且數學處理程度與程序運行效率相關，所以能否采用這種方法， 取決于信號處理芯片的運行速度，開發(fā)成本相對要求較高。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型的目的在于簡化傳統(tǒng)的對背景光的復雜處理模式，提供一種電路結構 簡單，成本低廉，輸出的有效信息可靠性高，能很好地消除背景光通過光電接收傳感器所產 生的干擾信號電壓影響的一種消除光電接收傳感器背景光影響的電路。
[0004] 為達到上述目的，本實用新型采用下述技術方案：
[0005] -種消除光電接收傳感器背景光影響的電路，包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻 R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電子開 關ME1、電子開關ME2、運算放大器和公共點接地端，還包括一號節(jié)點、二號節(jié)點、三號節(jié)點、 四號節(jié)點、五號節(jié)點、六號節(jié)點、七號節(jié)點、八號節(jié)點和九號節(jié)點；電阻R1的一端與一號節(jié) 點電連接；電阻R1的另一端、電子開關ME1的一端和電子開關ME2的一端分別與二號節(jié)點 電連接；電子開關ME1的另一端、電阻R2的一端和電容C2的一端分別與三號節(jié)點電連接； 電阻R2的另一端、電容C4的一端和電阻R4的一端分別與四號節(jié)點電連接；電阻R4的另一 端、電容C6的一端、電阻R7的一端和運算放大器的同相輸入端分別與五號節(jié)點電連接；電 容C6的另一端、電阻R7的另一端和運算放大器的輸出端分別與九號節(jié)點電連接；電子開 關ME2的另一端、電阻R3的一端和電容C1的一端分別與六號節(jié)點電連接；電阻R3的另一 端、電容C3的一端和電阻R5的一端分別與七號節(jié)點電連接；電阻R5的另一端、電容C5的 一端、電阻R6的一端和運算放大器的反相輸入端分別與八號節(jié)點電連接；電容C1的另一 端、電容C2的另一端、電容C3的另一端、電容C4的另一端、電容C5的另一端和電阻R6的 另一端分別與公共點接地端電連接。
[0006] 本方案的工作原理為：光電接收傳感器接收到的電信號Ui輸入到該電路中，并分 為兩路在該電路中傳輸，其中，電子開關ME1這一路的可控信號與調制光控制信號同相，電 子開關ME2這一路的可控信號與調制光控制信號反相。當調制光控制信號為高電平時，即 光照條件下，電子開關ME1的控制端施加導通信號，電子開關ME2的控制端施加關斷信號， 電容C2、電阻R2和電容C4組成采樣保持電路，將接收的含背景光和光照的信號轉換為穩(wěn)定 的電平并保持；即無光照條件下，向電子開關ME1的控制端施加關斷信號，電子開關ME2的 控制端施加導通信號，電容C1、電阻R3和電容C3也組成采樣保持電路，將接收的背景光轉 換為穩(wěn)定的電平并保持。通過電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容C5和電容C6以及運 算放大器組成的差動放大電路，對兩個已保持的信號進行差減運算，從而得到消除了背景 光影響的檢測信號。本方案電路元器件少，電路結構簡單，成本低廉，輸出的有效信息可靠 性高，便于后續(xù)對有效信息進行運算處理，能很好地消除光電接收傳感器中背景光所產生 的干擾信號電壓的影響。
[0007] 作為優(yōu)選，所述電子開關ME1的一端為電子開關ME1的同相可控信號端，所述電子 開關ME2的一端為電子開關ME2的反相可控信號端。
[0008] 作為優(yōu)選，電子開關ME1和電子開關ME2均為CMOS模擬開關。CMOS模擬開關低阻 抗特性，較快開關速度。
[0009] 本實用新型具有如下積極效果：
[0010] 1、本實用新型的電路結構簡單，成本低廉，輸出的有效信息可靠性高，便于后續(xù)對 有效信息進行運算處理，能很好地消除光電接收傳感器中背景光所產生的干擾信號電壓的 影響。該電路不僅適用于與背景光線強度小于發(fā)光光源強度的情況，也適用于背景光線強 度等于甚至大于發(fā)光光源強度的情況，同時還適用于背景光為穩(wěn)定變換的光源的情況。
[0011] 2、本實用新型的電路能有效的消除背景光引起的擾動，提升后級電路對檢測光信 號的靈敏度，電路元件少，網絡的穩(wěn)定性強，背景光消除效果好。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型的一種電路原理連接結構示意圖。
[0013] 圖2為本實用新型使用時的一種電路原理連接結構示意圖。
[0014] 圖3為本實用新型使用過程各個點的一種波形示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0016] 實施例，一種消除光電接收傳感器背景光影響的電路，參見圖1所示，包括電阻 R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、 電容C5、電容C6、電子開關ME1、電子開關ME2、運算放大器111和公共點接地端110,還包括 一號節(jié)點101、二號節(jié)點102、三號節(jié)點103、四號節(jié)點104、五號節(jié)點105、六號節(jié)點106、七 號節(jié)點107、八號節(jié)點108和九號節(jié)點109 ;電阻R1的一端與一號節(jié)點電連接；電阻R1的 另一端、電子開關ME1的一端和電子開關ME2的一端分別與二號節(jié)點電連接；電子開關ME1 的另一端、電阻R2的一端和電容C2的一端分別與三號節(jié)點電連接；電阻R2的另一端、電 容C4的一端和電阻R4的一端分別與四號節(jié)點電連接；電阻R4的另一端、電容C6的一端、 電阻R7的一端和運算放大器的同相輸入端分別與五號節(jié)點電連接；電容C6的另一端、電阻R7的另一端和運算放大器的輸出端分別與九號節(jié)點電連接；電子開關ME2的另一端、電阻 R3的一端和電容C1的一端分別與六號節(jié)點電連接；電阻R3的另一端、電容C3的一端和電 阻R5的一端分別與七號節(jié)點電連接；電阻R5的另一端、電容C5的一端、電阻R6的一端和 運算放大器的反相輸入端分別與八號節(jié)點電連接；電容C1的另一端、電容C2的另一端、電 容C3的另一端、電容C4的另一端、電容C5的另一端和電阻R6的另