一種傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及感測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的用于感測物體例如感測物體移動方向的設(shè)備，大多為大型設(shè)備，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高，不適合應(yīng)用在日常生活、生產(chǎn)的領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種傳感器，這種傳感器結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造成本較低，且能夠準(zhǔn)確地對物體進行感測，感測獲得的信號可作為控制電路判斷物體的移動方向或所在方位的依據(jù)。采用的技術(shù)方案如下:
[0004]—種傳感器，其特征在于包括安裝基座、紅外發(fā)射器和多個紅外接收器；紅外發(fā)射器包括用于發(fā)射紅外光的紅外發(fā)光器件，紅外接收器包括用于接收紅外光的光敏元件，紅外發(fā)光器件和各光敏元件均設(shè)于安裝基座上，各光敏元件處在安裝基座的不同位置。
[0005]本實用新型與控制電路結(jié)合，可實現(xiàn)物體的移動方向或所在方位的判斷。傳感器中各紅外接收器分別與控制電路相應(yīng)的輸入端連接；紅外發(fā)光器件發(fā)射紅外光，紅外發(fā)光器件發(fā)射的紅外光遇到物體后被反射回來，光敏元件接收到被反射回來的紅外光后其所在的紅外接收器輸出信號至控制電路；控制電路根據(jù)來自各紅外接收器的信號，判斷物體的移動方向或所在方位?？刂齐娐吩谂袛辔矬w的移動方向或所在方位之后，可形成相應(yīng)的控制信號并將其輸出至執(zhí)行機構(gòu)；根據(jù)不同的應(yīng)用場合，執(zhí)行機構(gòu)可以是電動機(如用于驅(qū)動玩具進行前進、后退、轉(zhuǎn)向的電動機)、繼電器(如用于控制電路通斷的繼電器)、電磁閥(如用于控制氣缸進出氣的電磁閥)等。
[0006]通常，紅外發(fā)射器持續(xù)發(fā)射紅外光，當(dāng)有物體進入紅外光的照射區(qū)域時，紅外光被物體反射回來。當(dāng)某一光敏元件正對物體時，該光敏元件能夠接收到由該物體反射回來的紅外光；相反，當(dāng)某一光敏元件與物體位置相互錯開一定距離時，該光敏元件不能接收到由該物體反射回來的紅外光。
[0007]平常狀態(tài)下，即在沒有物體進入紅外光的照射區(qū)域的情況下，傳感器中所有光敏元件都不能接收到紅外光，此時各紅外接收器輸出至控制電路的信號沒有發(fā)生變化(例如一直輸出低電平信號至控制電路)。當(dāng)有物體進入紅外光的照射區(qū)域時，某些光敏元件(全部光敏元件，或一部分光敏元件)能夠接收到紅外光，此時這些光敏元件的工作狀態(tài)(如電流、電阻、電壓等參數(shù)的大小)發(fā)生變化，這樣，這些光敏元件所在的紅外接收器輸出至控制電路的信號也相應(yīng)地發(fā)生變化(例如輸出高電平信號至控制電路)?？刂齐娐坊诟骷t外接收器輸出至控制電路的信號是否發(fā)生變化以及變化的情況，可判斷物體的移動方向。
[0008]上述控制電路判斷物體的移動方向的方式可為:(I)根據(jù)處在安裝基座不同位置上的各光敏元件的信號變化的先后次序，判斷沿與紅外發(fā)射器所發(fā)射的紅外光的傳播方向相交的方向移動的物體的移動方向；和/或(2)根據(jù)某些光敏元件所在的紅外接收器輸出至控制電路的信號強度的變化以及這些光敏元件在安裝基座上的位置，判斷沿紅外發(fā)射器所發(fā)射的紅外光的傳播方向移動的物體的移動方向。將上述兩種判斷方式結(jié)合在一起，可實現(xiàn)在左右、前后、上下等方向上移動的物體的移動方向的感測。進一步，控制電路還可根據(jù)不同位置的各光敏元件的信號變化的時間差，或者光敏元件所在的紅外接收器輸出至控制電路的信號強度的變化速率，來判斷物體的移動方向及移動速度。
[0009]通常，各光敏元件的受光方向與紅外發(fā)光器件的出光方向相一致。優(yōu)選方案中，上述安裝基座上設(shè)有紅外光出射通道和多個紅外光入射通道，紅外光入射通道與光敏元件數(shù)量相同且對應(yīng)，紅外發(fā)光器件處在紅外光出射通道一端，光敏兀件處在紅外光入射通道一端，紅外光出射通道另一端及各紅外光入射通道另一端均開口于安裝基座的同一側(cè)面上。更優(yōu)選上述紅外光出射通道和各紅外光入射通道均為直線形且相互平行。通過設(shè)置紅外光出射通道和紅外光入射通道，一方面可更好地避免環(huán)境光的干擾，另一方面使光敏元件主要接收沿紅外光入射通道直射的紅外光，可提高方向判斷的準(zhǔn)確度。
[0010]—種具體方案中，上述傳感器包括有一個紅外發(fā)射器和四個紅外接收器，安裝基座上設(shè)有一個紅外光出射通道和四個紅外光入射通道；紅外光出射通道設(shè)于安裝基座的中心部位，四個紅外光入射通道環(huán)繞在紅外光出射通道四周。更優(yōu)選在安裝基座的橫截面上，四個紅外光入射通道均勻分布在一以紅外光出射通道為圓心的圓上，也就是說四個紅外光入射通道分別位于一正方形的四個角上。
[0011 ] 優(yōu)選上述紅外發(fā)光器件發(fā)射的紅外光為錐形光束。
[0012]為了更好地避免環(huán)境光的干擾，優(yōu)選上述紅外發(fā)射器還包括單片機和紅外發(fā)光器件驅(qū)動電路，單片機進行編碼并輸出含識別碼的信號至紅外發(fā)光器件驅(qū)動電路，驅(qū)動紅外發(fā)光器件發(fā)射含識別碼的紅外光。控制電路對來自紅外接收器的信號進行譯碼后，將譯碼獲得的識別碼與控制電路中存儲的識別碼進行比較，如果譯碼獲得的識別碼與控制電路中存儲的識別碼相同，則判斷識別碼相匹配，接收到的信號為有效信號。
[0013]上述紅外發(fā)光器件通常采用紅外發(fā)光二極管。上述光敏元件通常采用紅外接收二極管。
[0014]—種具體方案中，上述紅外發(fā)射器包括單片機、紅外發(fā)光器件驅(qū)動電路和所述紅外發(fā)光器件，所述紅外發(fā)光器件為紅外發(fā)光二極管；紅外發(fā)光器件驅(qū)動電路包括限流電阻和NPN型三極管，限流電阻一端連接單片機相應(yīng)的輸出端，限流電阻另一端連接NPN型三極管的基極，紅外發(fā)光二極管的陽極連接電源正極，紅外發(fā)光二極管的陰極連接NPN型三極管的集電極，NPN型三極管的發(fā)射極接地。單片機輸出信號至紅外發(fā)光器件驅(qū)動電路，驅(qū)動紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外光。
[0015]—種具體方案中，上述紅外接收器包括所述光敏元件、負(fù)載電阻和放大器，所述光敏元件為紅外接收二極管；紅外接收二極管的陰極連接電源正極，紅外接收二極管的陽極連接負(fù)載電阻一端及放大器的輸入端，負(fù)載電阻另一端接地，放大器的輸出端與控制電路相應(yīng)的輸入端連接。上述紅外接收器中，紅外接收二極管工作時加上反向電壓。當(dāng)無光照時，相當(dāng)于紅外接收二極管截止。當(dāng)有光照射時，在反向電壓作用下，反向飽和漏電流大大增加，形成光電流，該光電流隨入射光強度的變化而相應(yīng)變化。光電流通過負(fù)載電阻時，在負(fù)載電阻兩端將得到隨入射光變化的電壓信號。
[0016]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造成本低，且能夠準(zhǔn)確地對物體進行感測，并將感測獲得的信號輸出至控制電路，作為控制電路判斷物體的移動方向或所在方位的依據(jù)。控制電路判斷物體的移動方向所在方位之后，可根據(jù)具體應(yīng)用場合，形成相應(yīng)的控制信號，并將其輸出至執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)相應(yīng)的動作控制。本實用新型結(jié)合控制電路和執(zhí)行機構(gòu)，可廣泛應(yīng)用在日常生活、生產(chǎn)的領(lǐng)域，例如對玩具、電器設(shè)備、機械設(shè)備等進行控制。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0019]圖3是本實用新型優(yōu)選實施例中紅外發(fā)射器的電路原理圖；
[0020]圖4是本實用新型優(yōu)選實施例中紅外接收器的電路原理圖；
[0021]圖5是含有本實用新型優(yōu)選實施例的傳感器的物體移動方向感測裝置的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1和圖2所示，這種傳感器包括安裝基座2、紅外發(fā)射器3和多個紅外接收器4 ;紅外發(fā)射器3包括用于發(fā)射紅外光的紅外發(fā)光器件31，紅外接收器4包括用于接收紅外光的光敏元件41，紅外發(fā)光器件31和各光敏元件41均設(shè)于安裝基座2上，各光敏元件41處在安裝基座2的不同位置。
[0023]本實施例的傳感器包括有一個紅外發(fā)射器3和四個紅外接收器4，安裝基座2上設(shè)有一個紅外光出射通道21和四個紅外光入射通道22，紅外光出射通道21和各紅外