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原文传递一种发射功率可调的近红外接收与发射控制装置

专利名称：	一种发射功率可调的近红外接收与发射控制装置
摘要：	本实用新型提供了一种发射功率可调的近红外接收与发射控制装置。包括电源模块、发射模块、接收模块、A/D转换电路、显示模块和电压放大电路。电源模块为DC9‑36V输入，隔离输出±12V，再由12V转换为5V和3.3V，在输入端不会因市网等干扰影响到下一级。发射模块采用恒流驱动且发射功率可调，使放大器与N沟道MOS管相结合，通过高精度电位器与定值电阻串联来调节电压。接收模块采用电流转电压方式，将光电二极管产生的光电流通过放大器转换成电压。通过控制放大器的反馈电阻可控制其接收光强的灵敏度。下一级加入反向放大器对电压进行放大。两级联动调节，方便调节灵敏度和放大倍数，在实际应用中更方便，得到的信号更稳定。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	河北大学
发明人：	方立德;于晓飞;田梦园;赵宁
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201822169849.8
公开号：	CN209231210U
代理机构：	石家庄国域专利商标事务所有限公司
代理人：	胡素梅
分类号：	G01N21/359(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	071002 河北省保定市五四东路180号河北大学
主权项：	1.一种发射功率可调的近红外接收与发射控制装置，其特征是，包括电源模块、发射模块、接收模块、A/D转换电路和显示模块；所述电源模块外接直流9V-36V电源；所述电源模块包括隔离高压电压源、第一LDO电源芯片和第二LDO电源芯片，直流9V-36V电源经所述隔离高压电压源后输出+12V、0V和-12V直流电压；第一LDO电源芯片和第二LDO电源芯片的输入端均连接隔离高压电压源的+12V直流输出端，第一LDO电源芯片的输出端输出+5V的直流电压，其用于为发光二极管的驱动提供电压，同时为显示模块提供工作所需电压；第二LDO电源芯片的输出端输出+3.3V的直流电压，其用于为A/D转换电路提供工作所需电压；所述发射模块包括发光二极管接口、N沟道MOS管和第一双路放大器；发光二极管接口用于连接发光二极管，发光二极管接口的一个引脚连接N沟道MOS管的源极，发光二极管接口的另一引脚经第一定值电阻和第一电位器串联后连接数字地；N沟道MOS管的漏极连接隔离高压电压源的+12V直流输出端，N沟道MOS管的栅极连接第一双路放大器的后级放大器的输出端；第一双路放大器的前级放大器作为跟随器，其同相输入端连接第一LDO电源芯片的输出端，其反相输入端与其输出端相接；第一双路放大器的前级放大器的输出端连接后级放大器的同相输入端，后级放大器的反相输入端连接第一定值电阻和发光二极管接口的连接节点；所述A/D转换电路用于采集发射模块中第一电位器两端的电压，并对所采集的电压进行模数转换，之后将电压值转换为电流值；所述显示模块与所述A/D转换电路相接，通过所述显示模块可对流过第一电位器的电流进行显示；所述接收模块包括光电二极管接口、放大器、第二电位器和第二定值电阻；光电二极管接口用于连接光电二极管，光电二极管接口的两个引脚分别与放大器的两个输入端相接，且光电二极管接口的其中一个引脚接数字地；第二电位器和第二定值电阻并联设置在光电二极管接口的非接地引脚与放大器的输出端之间；放大器用于将电流转化为电压；光电二极管接收到光照后产生反向电流，该反向电流经光电二极管接口再经放大器、第二电位器以及第二定值电阻后会产生电压输出；所述第二电位器用于调节光电二极管接收光强的灵敏度。 2.根据权利要求1所述的发射功率可调的近红外接收与发射控制装置，其特征是，还包括电压放大电路；所述电压放大电路包括第二双路放大器、带通滤波器、第三电位器和外部接口；第二双路放大器的前级放大器作为跟随器，其同相输入端与接收模块中第二电位器的动触点相接，其反相输入端经第三定值电阻后与其输出端相接；第二双路放大器的前级放大器的输出端经第四定值电阻后与后级放大器的反相输入端相接，后级放大器的反相输入端同时经所述第三电位器后与输出端相接，后级放大器的同相输入端经第五定值电阻后与数字地相接；后级放大器的输出端经所述带通滤波器与外部接口相接。 3.根据权利要求2所述的发射功率可调的近红外接收与发射控制装置，其特征是，所述带通滤波器包括第六定值电阻、第七定值电阻、第一电容和第二电容；第二双路放大器的后级放大器的输出端依序经第一电容和第六定值电阻后与外部接口的非接地引脚相接，第二电容的两端分别与外部接口的两个引脚相接；第七定值电阻的一端与外部接口的接地引脚相接，另一端与第一电容和第六定值电阻的连接节点相接。 4.根据权利要求2所述的发射功率可调的近红外接收与发射控制装置，其特征是，所述第三电位器为0932长柄电位器。 5.根据权利要求1所述的发射功率可调的近红外接收与发射控制装置，其特征是，所述第一电位器为3950S精密多圈电位器，所述第二电位器为0932长柄电位器。 6.根据权利要求1所述的发射功率可调的近红外接收与发射控制装置，其特征是，外接直流9V-36V电源通过电源开关后连接滤波电容的一端，滤波电容的另一端接电源地；在滤波电容的两端还并联有EMC气体放电管。 7.根据权利要求6所述的发射功率可调的近红外接收与发射控制装置，其特征是，滤波电容的非接地端经一保险丝后与二极管的正极相接，二极管的负极经一功率电感后与隔离高压电压源的输入端相接；在隔离高压电压源的输入端与接地端设有并联的旁路电容和去耦电容。 8.根据权利要求7所述的发射功率可调的近红外接收与发射控制装置，其特征是，在所述去耦电容的两端还并联有瞬态稳压二极管。
所属类别：	实用新型