[发明专利]切换式对射槽型光电开关

说明书

技术领域

本发明是一种切换式对射槽型红外光电开关，可以提高可靠性和使用寿命，用于边缘或行程终端位置检测的应用场合，例如电梯运行的平层定位和一些其他遮档光线产生输出定位信号的场合，是一个非常重要的检测元件，属于红外光电开关装置的技术改造。 

背景技术

红外光电开关用于电梯等运动物体的位置检测场合，用于边缘或行程终端位置检测的应用场合，例如电梯运行的平层定位和一些其他遮档光线定位场合，是一个非常重要的检测元件，其工作的稳定性不仅关系到电梯等运动物体是否准确检测定位，更关系到运动物体的安全性，因此提高可靠性和延长使用寿命是人们追求的目标。目前的红外光电开关一般的接收处理电路，采用一对红外发射接收管，不管什么情况都是由该对红外发射管不间档的工作，致使抗干扰能力较差、使用寿命较短。 

本发明的目的是为了克服传统的红外光电开关的缺点，提高系统可靠性和抗干扰能力、并采用两对红外发射管轮流工作。当发射管红外光遮挡时，让两对红外发射管进行切换，大大提高红外光电开关的使用寿命。 

发明内容

本发明提供一种切换式对射槽型红外光电开关，用于边缘或行程终端位置检测的应用场合，例于电梯运行的平层定位和一些其他遮档光线定位场合。当发射管红外光遮挡时，让两对红外发射管进行切换，大大提高红外光电开关的使用寿命，具有强抗干扰、低能耗的特点。 

本发明包括由方波发生器、发射控制、输出控制、红外接收、红外发射、稳压电源等部分组成。 

其中红外发射是通过方波发生器产生2KHz左右频率方波信号，驱动红外发射模块，并提供给触发转换电路；当没有物体阻挡红外光接收时，红外接收电路接收一串红外方波信号经过动态交流耦合得到低电平控制信号，控制触发转换电路驱动输出电路；当有物体阻挡红外光接收时，控制信号为高电平，并由输出高电平信号反馈到控制输入端，这样具有很强的抗干扰能力。 

本发明具有A、B两对红外发光管，当红外光被挡住时，原来工作的一对红外管(如A对管)停止工作，由发射控制电路切换为另外一对管(如B对管)工作；当红外光不被遮挡时，保持原来状态；当红外光再次被挡住时，停止正在工作的红外对管工作，切换成A对管工作。 

采用多重保护和稳压的电源电路，当外部瞬时电压大于50V时，具有过压保护功能；当供电回路电流大于限定值时，采用可恢复保险管保护；采用输入电压钳位电路限制二级稳压电路的输入电压，保证电源电路具有较宽的稳压范围。 

附图说明

图1是本发明的切换式对射槽型红外光电开关电路原理图。 

具体实施方式

为达到上述发明内容之目的，采用以下技术方案：如图1所示，本发明包括有方波发生器、发射控制、输出控制、红外接收、红外发射、稳压电源等，其中单稳态多谐振荡器U1：B作为输出控制，是红外光电开关的核心；方波发生器输出信号驱动红外发射管，红外光通过对射到红外接收管，给出动态交流信号控制U1：B触发控制电路；发射控制的JK触发器U4：A负责两个发射管的切换控制；稳压电源电路提供宽范围稳压和高可靠的电源。 

其中由U2的A和B组成方波输出电路，输出2KHz的方波信号驱动红外发射管Q2和Q3，瞬变电压抑制二极管D6对Q2和Q3进行保护；这个方波信号同时输出到多谐振荡器U1：B的-T端，成为重触发信号。两对发射接收对管A和B分别由Q2、D16和Q3、D17组成，当对射管之间没有遮挡物时，红外接收管D16或D17接收到方波信号，Q6输出低电平信号，使得U2的13脚为高电平、U1：B的+T端为低电平，这时U1：B的Q端输出低电平，Q4不导通，Q5导通。当对射管之间有遮挡物时，通过D16或D17接收使Q6输出高电平信号，再经过U2后使U1：B的Q端为高电平，Q4导通，Q5不导通。 

其中发射控制电路的采用U4：A的JK触发器负责两个发射管的切换控制，U4：A的J和K两端都是接高电平，其中时钟信号输入端CLK连接来自U1：B的Q端，使得U4：A的Q端和Q非端翻转，U4：A的Q端和Q非端分别控制Q2和Q3两个红外发射管。当对射管之间处于有遮挡物和没有遮挡物变换时，U1：B的Q端会产生相应的翻转信号，以作为U4：A时钟输入信号，一个完整的周期使U4：A的Q端和Q非端相应跳变一次，经过两次从无遮挡物到有遮挡物的转换后，两个发射管完成一个切换工作周期。 

其中稳压电源电路具有多重保护和宽范围稳压，当外部瞬时电压大于50V时，由瞬变电压抑制二极管D3作为过压保护，并通过可恢复保险管RT1形成过流保护；RT1还可以对供电回路进行过流保护；由Q1、D4、D5、R4等组成输入电压钳位电路，限制二级稳压电路U3的输入电压，保证电源电路具有较宽的稳压范围。