[发明专利]一种基于激光异物分拣系统的信号处理电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于激光扫描的信号处理电路，尤其针对应用于烟叶分拣系统，也适用于其他检测场合的需要。

背景技术

一般用于工业扫描系统光源为日光灯，并用CCD相机对信号进行接收，由于日光灯稳定性不能随着时间的延长而处于一个稳定的水平，对于检测随着时间的延长误差就会越大。激光随着时间的延长会有很高的稳定性。CCD的动态范围不是足够宽，在精确检测物质上不如光电倍增管（PMT）好。PMT在高精度检测中，具有较高的优势。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种用于工业检测的扫描精度高，宽带、建立时间短、转换速度高、低噪声、超低的增益误差的扫描系统和前置放大器及其信号处理。

本发明采用的技术方案为：一种基于激光异物分拣系统的信号处理电路，包括激光扫描系统、光电倍增管、电流电压转换电路、n级串联的电压放大电路、积分电路、相加器和缓冲电路；

所述激光扫描系统把光投射到被扫描的物体上，散射的激光被三个以上光电倍增管接收；

所述电流电压转换电路输入端与光电倍增管连接，输出端依序与n级串联的电压放大电路、积分电路串接；

多路所述积分电路信号传送给相加器，再把相加器信号输出到缓冲电路，然后把信号输出。

作为优选，所述激光扫描系统的激光器为连续型激光器，为激光扫描系统的光源,光谱为可见光和红外线。

作为优选，所述激光扫描系统的激光器为三个以上，选用红色激光器、蓝色激光器、红外激光器或绿色激光器。

作为优选，所述积分电路中包括运放A1、电阻R、电容C、模拟开关SW1、模拟开关SW2和比较器CMP；

其中运放A1、电阻R和电容C组成积分电路，电阻R接在所述n级串联的电压放大电路与模拟开关SW2之间，电容C跨接在运放A1输入引脚和输出引脚之间；比较器CMP输出两路信号，相位相反，两路输出信号用来控制模拟开关SW1和模拟开关SW2，分别接在模拟开关SW1和模拟开关SW2的控制引脚Vctrl上，比较器CMP的输入信号同相端接一控制信号Vin，用来控制输出信号的占空比以及控制模拟开关的导通和关闭，比较器CMP反相端接地或接基准电压；模拟开关SW1并联在电容C之上，模拟开关SW2串联在电阻R和运放A1的反相引脚之间。

本发明光电倍增管将接收的光转化为电信号，接收光谱范围为可见光和红外线。电流电压转换电路将电流信号转化为电压信号。积分电路对电压信号进行积分采样，完成在一段时间内被扫描物体的信号特征。对多路积分信号利用相加器把各个信号进行组合，从总体上反映出被扫描物体的信号特征。

本发明解决了在工业扫描中日光灯光源稳定性差，用CCD进行接收信号，动态范围窄，不能够高精度检测物质。激光扫描系统对物体逐点扫描，稳定性高，用光电倍增管接收信号动态范围宽，能够高精度的检测物体。因为有些物体对相同激光器的散射光近似，用光电倍增管接收后电信号区别很小，但不同物体对多种不同激光器的区分就明显，故用多种光谱激光器扫描，然后对不同电流电压转换电路的信号进行相加，进而区分出物体。

有益效果：本发明系统电路把光信号转换成电信号，用宽带电流电压转换电路，能够接收高速扫描系统的电路。本发明具有扫描精度高，宽带、建立时间短、转换速度高、低噪声、超低的增益误差等性能。本发明用于高速激光扫描系统，把光电倍增管接收到的信号放大，并对信号进行处理，用于对被扫描物体的分析。

附图说明

图1为本发明电路的结构框图。

图2为本发明电路的积分电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种基于激光异物分拣系统的信号处理电路，包括激光扫描系统1、光电倍增管2、电流电压转换电路3、n级串联的电压放大电路4、积分电路5、相加器6和缓冲电路7；

所述激光扫描系统1把光投射到被扫描的物体上，散射的激光被三个以上光电倍增管2接收；

所述电流电压转换电路3输入端与光电倍增管2连接，输出端依序与n级串联的电压放大电路4、积分电路5串接；

多路所述积分电路5信号传送给相加器6，再把相加器6信号输出到缓冲电路7，然后把信号输出。

所述激光扫描系统1的激光器为连续型激光器，为激光扫描系统的光源,光谱为可见光和红外线。所述激光扫描系统1的激光器为三个以上，选用红色激光器、蓝色激光器、红外激光器或绿色激光器。