本发明涉及光电传感器，具体涉及应用LED技术和采用两路对称模拟信号 偏位比例输出的 一种双5各对称冲莫拟偏位比例光电传感器。 背景技术
在包装、印刷、纺织、造纸等行业的自动控制系统中需要对巻料进行光电 自动纠偏导向作业，而光电自动纠偏导向作业需要光电传感器，光电传感器需 要在同一个平面上、非接触的条件下识別色镨，并由光电传感器非接触检测巻 料边缘或线条，并读出巻料实际位置与设定位置的偏移量，并将偏移量转换成 与之成正比的电信号输出给控制系统，现有的光电自动纠偏导向系统中，大多 釆用单模拟光电传感器，而单模拟光电传感器功能单一，只能进行跟踪料边监 控，不能进行跟踪印刷线监控，造成控制精度差；目前，进行跟踪印刷线纠偏 大多采用白炽灯或CCD去实现，成本高、连续工作机箱内散热难，容易产生信 号漂移，影响指标，同时灯珠昂贵，维修困难。 发明内容
本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种能在同 一平面上识别色谱 并对巻料进行跟边、跟线监控的双路对称模拟偏位比例光电传感器。
本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种双路对称模拟偏位比例光 电传感器用厚膜集成电路为了解决上述技术问题，根据本发明的一个技术方案， 一种双路对称模拟 偏位比例光电传感器，包括：调制光源发射电路、同轴反射光学装置、光接收
器、二个模块电路、同步信号电路、2个放大输出电路；
所述调制光源发射电路：发射调制光信号给同轴反射光学装置； 同轴反射光学装置：将调制光信号聚焦、反射到控制标志，并接收控制标
志反射的反射信号，再聚焦、透射给光接收器；
所述光接收器：接收通过同轴反射光学装置聚焦、透射的控制标志反射的
光信号，并将光信号转换成电信号输入到二个模块电路；
电路的同步信号输入端，所述同步信号电路产生同步信号输出到调制光源发射 电路和模块电路；
所述放大输出电路的输入端连接模块电路的输出端，接收模块电路输出的 模拟电信号并进行放大后双路输出； 其特征在于：
所述调制光源发射电路包括多谐振荡器和发射光源，所述发射光源DS1 是LED发光管；
所述光接收器由双对称硅光电池构成；
所述模块电路由交流放大电路、同步检波电路、直^i文大电路组成； 所述交^i史大电路的输入端连接光接收器的输出端，接收光接收器发出的
光电信号并进行放大，输入到同步检波电路；
所述同步检波电路的输入端连接交流放大电路输出端，输出端连接直流放
大电路的输入端，同时同步检波电路的控制端连接同步信号电路的输出端，所述同步检波电路受同步信号电路控制，将收到的交流放大信号转换成直流信
号，并将直流信号输出到直流放大电路；
所述直流放大电路将收到的直流信号放大后输出到放大输出电路。 根据本发明所述的一种双路对称模拟偏位比例光电传感器的一个优选方
案，所述模块电路是厚膜集成电路，可以防电磁波干扰和工业干扰。
根据本发明所述的一种双路对称模拟偏位比例光电传感器的 一个优选方
案，所述任一模块电路的交流放大电路由放大集成电路U101A、 U101B、电容 ClOl、 C102、 C107、 C108、电阻R101 — R104、 R109〜R112组成;其中，放大集 成电路U101A的反相输入端通过电容C108连接光接收器的输出端，电容C108与 光接收器的连接节点通过电阻R109接地，电阻R111和电容C107并联后连接在放 大集成电路U101A的反相输入端和输出端之间，电阻R112、 R110串联连接在电 源输入端和地之间，且电阻R112、 R110的连接节点连接到放大集成电路U101A 的同相输入端，放大集成电路U101A的输出端连接到放大集成电路U101B的反相 输入端，同时通过串联连接的电阻RIOI、 R103接地，电阻RIOI、 R103的连接节 点通过电容C101连接到放大集成电路U101B的同相输入端，电阻R102和电容 C102并联后连接在放大集成电路U101B的同相输入端和输出端之间；放大集成 电路U101B的输出端通过电阻R104接电源输入端；所述同步;^全波电路由电容 C103、 C104、 C105、电阻R105、 R106、 R107、三极管Q101组成，电容C103、电 阻R105、 R106串联连接，电容C103的一端连接放大集成电路U101B的输出端， 电容C103、电阻R105的连接节点接三极管Q101的集电极，三极管Q101的基级接 电容C105和电阻R107，电阻R107的另一端和三极管Q101的发射极同时接地，电 容C105的另一端连接同步信号电路，电阻R105、 R106的连接节点通过电容C104接地，电阻R106的一端连接直流放大电路；所述直流;故大电3各由》文大集成电路 U102A、 U102B、电容C106、电阻R108组成；》文大集成电^各U102A、电容C106、 电阻R108组成》文大器；;^大集成电路U102A的反相输入端连接电阻R106的一端， 放大集成电路U102A的同相输入端接地，电容C106、电阻R108并联后连接在放 大集成电路U102A的反相输入端和输出端之间，放大集成电路U102A的输出端连 接放大集成电路U102B的同相输入端，放大集成电路U102B构成射级跟随器，输 出模拟信号。
根据本发明所述的 一种双路对称模拟偏位比例光电传感器的 一个优选方 案，所述调制光源发射电路由集成电路U2A、电阻R1、 R2， R3， R13、 R14、 电容Cdl、 Cal、发射光源DS1组成；其中，集成电路U2A、电阻R2， R3, R5, R7、电容cdl组成多谐振荡器，其中，电阻R3连接在集成电路U2A的同相输 入端和输出端之间，电阻R2连接在集成电路U2A的反相输入端和输出端之间， 集成电路U2A的同相输入端连接同步信号电路，集成电路U2A的反相输入端通 过电容Cdl接地；集成电路U2A的输出端连接同步信号电路，并通过电阻R1 连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接地，三极管Q1的发射极接发射 光源，发射光源的另一端通过串联联接的电阻R15、 R13、 R14接电源，电容 Cal连接在电阻R13、 R14的连接节点与地之间。
根据本发明的第二个技术方案，一种双路对称模拟偏位比例光电传感器用 厚膜集成电路，其特点是：包括供给电源的电源输入端，输出模拟信号的第2 外部端子，接收光电信号输入的3外部端子，接收同步信号输入端的第4外部 端子，以及对以下电路进行集成的电路，这些电路包括：交流放大电路、同步 检波电路、直流放大电路；所述交流放大电路接收光接收器发出的光电信号并进行放大，输入到同步检波电路，所述同步检波电路的输入端接收交流放大电 路输出的交流放大信号，同时控制端接收外部同步信号电路输出的同步信号， 所述同步检波电路将收到的交流放大信号转换成直流信号并受同步信号控制 将直流信号输出到直流放大电路，直^i文大电路将收到的直流信号放M输出。 根据本发明所述的一种双路对称模拟偏位比例光电传感器用厚膜集成电
路的一个优选方案，所述交流放大电路由放大集成电路U101A、 U101B、电容 ClOl、 C102、 C107、 C108、电阻R101〜R104、 R109〜R112组成；其中，放大集 成电路U101A的反相输入端通过电容C108连接第3外部端子，并通过电阻R109 接地，电阻R111和电容C107并联后连接在放大集成电路U101A的反相输入端和 输出端之间，电阻R112、 R110串联连接在电源输入端和地之间，且电阻R112、 R110的连接节点连接到放大集成电路U101A的同相输入端，放大集成电路U101A 的输出端连接到放大集成电路U101B的反相输入端，同时通过串联连接的电阻 RlOl、 R103接地，电阻RIOI、 R103的连接节点通过电容C101连接到放大集成电 路U101B的同相输入端，电阻R102和电容C102并联后连接在》文大集成电路U101B 的同相输入端和输出端之间；放大集成电路U101B的输出端通过电阻R104接电 源输入端；所述同步检波电路由电容C103、 C104、 C105、电阻R105、 R106、 R107、 三极管Q101组成，电容C103、电阻R105、 R106串联连接，电容C103的一端连接 放大集成电路U1G1B的输出端，电容C103、电阻R105的连接节点接三极管Q101 的集电极，三极管Q101的基级接电容C105和电阻R107,电阻R107的另一端和三 极管Q101的发射极同时接地，电容C105的另一端连接第4外部端子，电阻R105、 R106的连接节点通过电容C104接地，电阻R106的一端连接直流放大电路；所述 直流放大电路由放大集成电路U102A、 U102B、电容C106、电阻R108组成；放大集成电路U102A、电容C106、电阻R108组成放大器；放大集成电路U102A的反相 输入端连接电阻R106的一端，；故大集成电^各U102A的同相输入端接地，电容 C106、电阻R108并联后连接在放大集成电路U102A的反相输入端和输出端之间， 放大集成电路U102A的输出端连接放大集成电路U102B的同相输入端，放大集成 电路U102B构成射级跟随器，放大集成电路U102B的输出端连^妻第2外部端子。
本发明所述的一种双路对称模拟偏位比例光电传感器的有益效果是：采用 冷光源LED作发射源，寿命长、发光效率高、功耗低，采用双对称硅光电池， 精度高、灵敏度高，并输出两个对称、双模拟信号，在功率达到要求下还能并 满足输出信号对称一致，实现了双4莫拟比例输出的效果。
采用厚膜集成电路，电路简单、成本低，采用同步检波技术，防止外部脉 冲干扰，可靠性高，可广泛应用于包装、印刷、纺织、造纸等行业的自动控制 系统中。 附图说明
图1是本发明所述的双路对称模拟偏位比例光电传感器的原理框图。 图2是本发明所述的双路对称模拟偏位比例光电传感器的电路原理图。 图3是图1中;f莫块电路lA、 1B的电路原理图。 具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
参见图1和图3，本发明所述的一种双路对称模拟偏位比例光电传感器，由 电源电路、调制光源发射电路2、同轴反射光学装置13A、 13B、 13C、 13D、光 接收器3、 2个才莫块电路U、 1B、同步信号电路4、 2个放大输出电路5A、 5B组成， 所述同轴反射光学装置13A、 13B、 13C、 13D由聚焦镜13A、 13B、 13C、半反射透射镜13D组成，将半反射透射镜13D设置为与水平面成45度角，调制光源发射 电路2中的发射光源DS1设置在半反射透射镜13D的上方并与反射透射镜13D成 45度角，聚焦镜13A设置在发射光源DS1与半反射透射镜13D之间，并与发射光 源DS1在同一垂直面上，将聚焦镜13B设置在控制标志14与半反射透射镜13D之 间，并与控制标志14在同一水平面上，将聚焦镜13C设置在光接收器3与半反射 透射镜13D之间，并与光接收器3在同一水平面上，同时光接收器3设置在反射 透射镜13D的透射光面，并与控制标志14在同一水平面上，所述调制光源发射 电路2发射调制光信号给同轴反射光学装置中的聚焦镜l 3A聚焦;再通过同轴反 射光学装置中的半反射透射镜l 3D将调制光信号反射到巻料的控制标志14，同 轴反射光学装置中的聚焦镜l 3B接收巻料的控制标志14反射的反射信号，再通 过同轴反射光学装置中的半反射透射镜13D透射给聚焦镜13C,聚焦镜13C发射 给光接收器3;所述光接收器3接收光信号并将光信号转换成电信号输入到模块 电路1A、 1B;将所述同步信号电路4的输出端同时连接调制光源发射电路2和模 块电路1A、 1B的同步输入端SIN,所述同步信号电路4的输出端同时连接调制光 源发射电路2的输入端和模块电路1A、 1B的同步信号输入端，所述同步信号电 路4产生同步信号输出到调制光源发射电路2和模块电路1A、 1B;所述放大输出 电路5A、 5B的输入端连接模块电路1A、 1B的输出端，接收模块电路1A、 1B输出 的模拟电信号并进行放大后双路输出；所述调制光源发射电路2由多谐振荡器 和发射光源DS1组成，所述发射光源DS1是LED发光管；所述光接收器3由双对称 硅光电池E构成；所述模块电路1A、 1B由交流放大电路6、同步检波电路7、直 流放大电路8组成；所述交伊ui丈大电路6的输入端连接光接收器12的输出端，接 收光接收器^发出的光电信号并进行放大，输入到同步检波电路7;所述同步检波电路7的输入端连接交流放大电路6输出端，输出端连接直流放大电路8的
输入端，同时同步检波电路7的控制端连接同步信号电路4的输出端，所述同步 检波电路7受同步信号电路4控制，将收到的交流放大信号转换成直流信号，并 将直流信号输出到直流放大电路8;所述放大输出电路5A、 5B的输入端分别连 接模块电路1A、 1B的输出端，接收模块电路1A、 1B输出的模拟电信号并进行放 大后双路输出；所述;f莫块电路lA、 1B采用厚膜集成电路。
参见图2，所述调制光源发射电路2由集成电路U2A、电阻R1、 R2， R3, R13、 R14、 R15,电容Cdl、 Cal、发射光源DS1組成；其中，集成电路U2A、电 阻R2， R3、电容cdl组成多谐振荡器，具体电路可以采用：电阻R3连接在集 成电路U2A的同相输入端和输出端之间，电阻R2连接在集成电路U2A的反相 输入端和输出端之间，集成电路U2A的同相输入端连接同步信号电路4，集成 电路U2A的反相输入端通过电容Cdl接地；集成电路U2A的输出端连接同步信 号电路4,并通过电阻Rl连接三极管Ql的基极，三极管Ql的集电极接地， 三极管Ql的发射极"l妄发射光源DS1，发射光源的另一端通过串联联接的电阻 R15、 R13、 R14接电源，电容Cal连接在电阻R13、 R14的连接节点与地之间。 可以选择集成电路U2A是TL082CD,发射光用LED冷光源。
所述同步信号电路4由集成电路U2A、电阻R4、 R6, R8、 R5、 R7组成；其中 电阻R5、 R7串联连接在电源和地之间，电阻R5、 R7的连接节点与集成电路U2A 的同相输入端连接，其中电阻R6、 R4串联连接在电源和地之间，电阻R6、 R4 的连接节点与集成电路U2B的反相输入端连接，集成电路U2B的同相输入端通过 电阻R8接调制光源发射电路2中的集成电路U2A的输出端。
所述其中一个放大输出电路5A由电阻R10、放大集成电路U1A、调试电阻RK1构成。
参见图3，所述任一模块电路1A、 1B的交流放大电路6由放大集成电路 U101A、 U101B、电容CIOI、 C102、 C107、 C108、电阻R101〜R104、 R109-R112 组成；其中，放大集成电路U101A的反相输入端通过电容C108连接光接收器3 的输出端，电容C108与光接收器3的连接节点通过电阻R109接地，电阻R111和 电容C107并联后连接在放大集成电路U101A的反相输入端和输出端之间，电阻 R112、 R110串联连接在电源输入端VDD和地之间，且电阻R112、 R110的连接节 点连接到放大集成电路U101A的同相输入端，放大集成电路U101A的输出端连接 到放大集成电路U101B的反相输入端，同时通过串联连接的电阻RIOI、 R103接 地，电阻RIOI、 R103的连接节点通过电容C101连接到放大集成电路U101B的同 相输入端，电阻R102和电容C102并联后连接在放大集成电路U101B的同相输入 端和输出端之间；放大集成电路U101B的输出端通过电阻R104接电源输入端 VDD;所述同步^r波电路7由电容C103、 C104、 C105、电阻R105、 R106、 R107、 三极管Q101組成，电容C103、电阻R105、 R106串联连接，电容C103的一端连接 ;故大集成电路U101B的llr出端，电容C103、电阻R105的连接节点4妄三才及管Q101 的集电极，三极管Q101的基级接电容C105和电阻R107，电阻R107的另一端和三 极管Q101的发射极同时接地，电容C105的另一端连接同步信号电路4，电阻 R105、 R106的连接节点通过电容C104接地，电阻R106的一端连接直流》文大电路 8;所述直流^:大电路8由放大集成电S各U102A、 U102B、电容C106、电阻R108 组成；放大集成电路U102A、电容C106、电阻R108组成放大器；放大集成电路 U102A的反相输入端连接电阻R106的一端，放大集成电路U102A的同相输入端接 地，电容C106、电阻R108并联后连接在放大集成电路U102A的反相输入端和输出端之间，放大集成电路U102A的输出端连接放大集成电路U1(^B的同相输入 端，》文大集成电^各U102B构成射级跟随器，输出模拟信号。
参见图3， 一种双3各对称模拟偏位比例光电传感器用厚膜集成电路，包括 供给电源的电源输入端VDD,输出模拟信号的第2外部端子0UT，接收光电信号 输入的第3外部端子IN,接收同步信号输入端的第4外部端子SIN,以及对以下 电路进行集成的电路，这些电路包括：交流放大电路6、同步检波电路7、直流 放大电路8;所述交流放大电路6接收受光元件发出的光电信号并进行放大，输 入到同步检波电路7，所述同步检波电路7的输入端接收交流放大电路6输出的 交流放大信号，同时同步检波电路7的控制端接收外部同步信号电路4输出的同 步信号，所述同步检波电路7将收到的交流放大信号转换成直流信号并受同步 信号控制将直流信号输出到直流放大电路8，直流放大电路8将收到的直流信号 放大后输出。
参见图3，所述交流放大电路6由放大集成电路U101A、 U101B、电容CIOI、 C102、 C107、 C108、电阻R101〜R104、 R109〜R112组成；其中，；故大集成电路 U101A的反相输入端通过电容C108连接第3外部端子IN,并通过电阻R109接地， 电阻R111和电容C107并联后连接在放大集成电路U101A的反相输入端和输出端 之间，电阻R112、 R110串联连接在电源输入端VDD和地之间，且电阻R112、 R110 的连接节点连接到放大集成电路U101A的同相输入端，放大集成电路U101A的输 出端连接到放大集成电路U1 OIB的反相输入端，同时通过串联连接的电阻R101 、 R103接地，电阻R101、R103的连接节点通过电容C101连接到放大集成电路U101B 的同相输入端，电阻R102和电容C102并联后连接在放大集成电路U101B的同相 输入端和输出端之间；放大集成电路U101B的输出端通过电阻R104接电源输入端VDD;所述同步检波电路7由电容C103、 C104、 C105、电阻R105、 R106、 R107、 三极管Q101组成，电容C103、电阻R105、 R106串联连接，电容C1(^的一端连接 放大集成电路U101B的输出端，电容C103、电阻R105的连接节点接三极管Q101 的集电极，三极管Q101的基级接电容C105和电阻R107,电阻R1(H的另一端和三 极管Q101的发射极同时接地，电容C105的另一端连接第4外部端子SIN,电阻 R105、 R106的连接节点通过电容C104接地，电阻R106的一端连接直流放大电路 8;所述直流放大电路8由放大集成电路U102A、 U102B、电容C106、电阻R108 组成；放大集成电路U102A、电容C106、电阻R108组成力文大器；放大集成电路 U102A的反相输入端连接电阻R106的一端，放大集成电路U102A的同相输入端接 地，电容C106、电阻R108并联后连接在放大集成电路U102A的反相输入端和输 出端之间，放大集成电路U102A的输出端连接放大集成电路U1MB的同相输入 端，放大集成电路U102B构成射级跟随器，放大集成电路U102B的输出端连接第 2外部端子0UT。
本发明实施例所述的双路对称模拟偏位比例光电传感器的工作原理是：由 集成电路U2A、电阻R2， R3,电容cdl组成的多谐振荡器，其振荡推动三极管Q1 使发射光源DS1产生调制光发射给同轴反射光学装置13A、 13B、 13C、 13D;调 制光源发射电路2发射调制光信号给同轴反射光学装置13A、 13B、 13C、 13D; 同轴反射光学装置13A、 13B、 13C、 13D将调制光信号聚焦、反射到控制标志14, 控制标志14可以是被跟踪印刷线或被跟踪物料边，并接收控制标志14发出的反 射信号，再聚焦、透射给光接收器3，反射信号的强弱随光斑的大小而变化； 光接收器3将光信号转换成电信号输入到模块电路1A、 1B;模块电路1A、 1B将 收到的光电信号由交流放大器进行交流放大，同时受同步信号控制，将接收的交流信号转换成直流信号再进行直流放大后输出到放大输出电路，所输出的两 路直流信号大小随着光接收器3接收的光的强弱而变化，即随巻料实际位置与 设定位置的偏移量的大小而变化，形成双才莫拟偏位比例光电信号$叙出，调整电
阻RK1、RK2可以调整输出电压的大小，即调节输出灵壽丈度，实现两路平衡输出。