光电对中装置.doc

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1、红外光电对中控制器主要由直射式红外光电传感器、平衡电桥电路、偏差信号放大电路、数字显示电路、偏差信号处理电路和执行电路等部分组成（框图见下图）。　　1.直射式红外光电对中传感器　　　　直射式红外光电对中传感器由llO只红外光电发射管和110只红外光电接收管组成（见下图）。图中间的空区部分长约40cm，一般布的门幅远大于该数值。空区的两侧各设55只发射管和55只接收管。发射管和接收管的数量根据对中机的宽度而定。对中帆的宽度一般为2.4米。发射管每5只串联。然后再串一只红龟发光二极管和一只限流电阻并把他们接到约lOV的直流电源上。该

2、直流电源在10V左右可调，再通过调整加在发射管上，从而调整红外发射管的发射功率。　　直射式红外光电传感器的接收管，分成左右两组，每组的接收管相互并联，在安装接收管时，要和发射管一一对应，让发射管发出的红外光正好照射在接收管上¨　　2.平衡电桥电路　　　　平衡电桥电路见下图，由电阻R1、R2和光电接收管DRl～DR55、DLI～DL55以及电位器Wl组成。在图中，由于Rl=R2，传感器左侧的光电接收管DRl~DR55的个数与右侧的光电接收管DLI～DL55的个数相等，当电位器WI的滑臂处于中间位置时。根据电桥平衡条件可知。该电桥处

3、于平衡状态。如果因每个光电接收管在亮态时的阻值参数不一致，打破了电桥平衡条件，此时可调：整电位器W，使Ua=Ub，从而达到电桥平衡。　　在暗态时（即布在传感器内）Uab会有三种情况出现（见图3“平衡电桥电路”中的A、B两点），即：Uab>0;Uab<0；Uab=O。以下就这三种情况逐一分析：　　（1）布面偏向传感器的左侧 左侧的光电接收管DRl～DR55被遮挡的个数大于右侧光克接收管DLI～DL55的个数，。因此Ua>Ub（这是因为光电接收管在暗态时阻值高，在亮态时阻值降低），Uab>0，此时电桥电路就输出一个大于零的偏差信号。

4、　　（2）布面偏向传感器的右侧、同理Ua

5、时居中。　　3.偏差信号放大电路　　　　偏差信号放大电路（见下图），由运放集成块ICI，电阻R3～R8组成的减法运算电路。在图中由于R3+R4=R5+R6//R7=R8，我们根据减法运算电路的输入与输出的关系式可知，IC的输出量：　　即图中的R7；R为输入电阻，即图中的（R3+R4）】。因此集成块ICl输出电压信号U0也有三种情况出现：当Ua>Ub时Uo为一正值，并与输入量成比例关系；当Ua

6、　　在ICl输入端接有电容C1～C3，其作用是防止外界的干扰对运放ICl的影响。　　4.数字显示电路　　　　数字显示电路，主要由ICL7107构成的3又二分一位数字电压表（见下图），ICL7107为（40）脚大规模集成A/D转换器，能直接驱动共阳极LED数码显示器，不需要另加驱动电路和限流电阻，其工作电压为±5V双电源。　　由ICI输出端（6）脚输出的偏差信号，通过选择开关K送到ICL7107A/D转换器输出端（34）脚，在。A/D转换器内部将输入的偏差电压信号转换成4位BCD码，并经7段译码后以a、b、c、d、e、f、g码的形

7、式输出，直接驱动LED数码管。　　关于ICL7107引脚功能，可参阅相关资料，这里仅说明（38）～（40）脚OSC3、OSC2、OSC1外接振荡电阻和电容，所采用的典型时钟频率值为48kHz。5.偏差信号处理电路　　　　偏差信号处理电路（见下图），由四运放集成块IC2（LM324）及电阻R8～R25等组成。IC2-A、IC2-B等组成正偏差信号处理电璐；IC2-C、IC2-D等组成负偏差信号处理电路。这里首先分析正偏差信号处理电路。由运放集成块IC2-A、电阻R14、R10、R1l、R16以及R8、W2等构成反相电压比较器，在I

8、C2-A反相输入端（9）脚输入的偏差电压信号Ui与同相输入端（10脚上的基准电压Ua相比较，（10）脚上的基准电压Ua由电源+5V经R8、W2分压后获得，因此基准电压Ua≥0。假设加在（9）脚上的偏差电压信号Ui>U^，即Ui为正偏差信号时，IC2-A输出端的输