0 引言
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/85845.htm隨著現代社會工業化程度的高度發展，高速智能化生產問題亟待解決。為此，本文介紹了一種光電傳感器在自動化生產線上的應用技術。該技術是一種高速在線測控技術，它以光電倍增管為基本器件，體積小，系統中的傳感器結構簡單，並具有精度高、反應快，非接觸等優點。由於該系統採用全硬體結構，因而避免了軟硬體的接口及複雜的編程過程。
1 系統總體結構
當待測物體經過器件時，其產生的微弱光將進入光電倍增管陰極，從而在陽極產生一串電脈衝信號，由此即可檢測有無待測物體通過，然後由計數器記錄其檢測數目n，再與預設數量m相比較。若n<m，則繼續檢測，一旦n=m，則啟動單穩態觸發器555動作，並阻止物體通過。之後，在延時後重新啟動傳動裝置進行檢測。其系統總體設計框圖如圖1所示。
2 系統硬體電路設計
2.1 光電倍增管傳感電路
圖2所示是光電倍增管的傳感電路。由圖可見，當光照射到光陰極時，光陰極將向真空中激發出光電子。這些光電子將按聚焦極電場進入倍增系統，同時在加速後再次打到打拿極上並產生能量更大、數量更多的光電子，這樣，經過多個打拿極的反覆放大，最後在陽極產生電脈衝信號。該信號經前置放大器放大，再經比較器去除噪聲信號，最後由分頻器轉換為一次高電平輸出，從而完成一次計數過程。
圖3給出了光電倍增管的測量電路設計方案。其光電倍增管的陽極輸出示意圖如圖4所示，該輸出為很小的電流信號，且混雜有暗電流、宇宙線等幹擾信號(介於LLD和ULD之間的為檢測到的有用信號)。因此，圖3電路通過逐級放大，並用一個負載電阻來完成電流／電壓的轉換，同時設置信號比較電路來對有用信號進行區分(該電路使用遲滯比較器)，從而得到一串合適的脈衝信號。其中遲滯比較器的作用如圖5所示。而使用分頻器(經多級計數器串聯分頻)的目的是將方波轉換為高電平輸出。
2.2 計數器及LED顯示電路
用兩片4位二進位加法計數器74161並採用同步級聯方式構成的8位二進位同步加法計數器的模為16×16=256。圖6是由兩片74161級聯構成的計數電路。這樣，當分頻器每產生一個高電平脈衝到計數器的CP埠時，74161的輸出就加1。其八位輸出端可作兩路輸出，一路接LED顯示器(七段顯示解碼器7448)。一路接ADC0808輸出模擬電壓信號。