用于光电传感测距系统的开环自动增益控制方法和电路技术方案

本发明专利技术涉及光电传感测距技术的领域，公开了用于光电传感测距系统的开环自动增益控制方法和电路，其方法包括：获取来自光电传感测距系统的第一级放大电路的直流电平和信号幅度；确定自动增益控制起控电压；基于的自动增益控制起控电压，调节自动增益控制的控制深度，并根据的直流电平和信号幅度进行自动增益控制，生成衰减后的第一级输出信号；传送衰减后的第一级输出信号至第二级放大电路；衰减后的第一级输出信号被第二级放大电路放大后的值在预设范围内能对应更长的测量距离。本发明专利技术具有改善光电传感测距系统测量的距离较短，且测量范围较窄的问题，增大光电传感测距系统的距离测量范围的效果。距离测量范围的效果。距离测量范围的效果。

【技术实现步骤摘要】
用于光电传感测距系统的开环自动增益控制方法和电路


[0001]本专利技术涉及光电传感测距技术的领域，尤其是涉及用于光电传感测距系统的开环自动增益控制方法和电路。

技术介绍

[0002]光电传感测距系统对物体的距离位置进行检测，是基于对物体反射回传感器的光信号强弱的识别而实现的。
[0003]相关技术中，在检测物体的距离位置时，首先基于同一个光电传感测距系统进行测试并记录，确定其光电变换特性，即检测电压值与测量距离的线性关系。然后，系统中的接收电路接收由物体反射回来的光信号，将光信号转换为电压值，进而通过已知的光电变换特性即可确定的物体的距离位置。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人发现：上述光电传感测距系统在确定物体的距离位置时，接收电路转换出的电压值的线性段斜率比较大，导致光电传感测距系统测量的距离较短，且测量范围较窄。

技术实现思路

[0005]为了改善光电传感测距系统测量的距离较短，且测量范围较窄的问题，增大光电传感测距系统的距离测量范围，本申请公开了一种用于光电传感测距系统的开环自动增益控制方法和电路。
[0006]第一方面，本申请公开用于光电传感测距系统的开环自动增益控制方法，采用如下的技术方案：用于光电传感测距系统的开环自动增益控制方法，包括：获取来自光电传感测距系统的第一级放大电路的直流电平和信号幅度；确定自动增益控制起控电压；所述自动增益控制起控电压根据第一级放大电路的直流电平和信号幅度计算确定；基于所述的自动增益控制起控电压，调节自动增益控制的控制深度，并根据所述的直流电平和信号幅度进行自动增益控制，生成衰减后的第一级输出信号；所述衰减后的第一级输出信号随所述信号幅度的增加而衰减加大；传送衰减后的第一级输出信号至第二级放大电路；所述衰减后的第一级输出信号被第二级放大电路放大后的值在预设范围内能对应更长的测量距离。
[0007]通过采用上述技术方案，按照测量范围获取到第一放大电路的直流电平和信号幅度后，能确认并设置自动增益控制起控电压，进而实现自动增益控制，使得衰减后的第一级输出信号在预设范围内能对应更多的信号幅度，即光电传感测距系统在预设范围内能对应更多的信号幅度，相同电压变化范围内，测量范围增大，改善光电转换特性，使得光电转换过程中，接收电路转换出的电压值的线性段斜率变小，改善系统测量的距离较短，且测量范围较窄的问题，增大光电传感测距系统的距离测量范围。
[0008]可选的，所述确定自动增益控制起控电压，之后还包括：在进入稳态前，对第一级放大电路输出信息进行电压补偿，用于降低第一级放大电路输出信号的幅度变化。
[0009]通过采用上述技术方案，使得上电时，第一级放大电路输出信息进入稳态前，使得第一级放大电路的输出信号的幅度变化降低，在设定的阈值临界点附近检测物体时，不确定性下降，检测的重复精度提高，减少检测的误判情况。
[0010]第二方面，本申请公开用于光电传感测距系统的开环自动增益控制电路，采用如下的技术方案：用于光电传感测距系统的开环自动增益控制电路，包括：调控电路，包括接入端、输出端和接地端，所述接入端用于与光电传感测距系统内的第一级放大电路连接，用于接收来自所述第一级放大电路的直流电平和信号幅度，所述输出端用于与光电传感测距系统内的第二级放大电路连接，用于传送衰减后的第一级输出信号至第二级放大电路，所述接地端接地；自动增益起控电路，包括电压输出端和电压输入端，所述电压输入端用于接入自动增益控制起控电压，所述电压输入端与调控电路连接，用于向调控电路输出电压。
[0011]通过采用上述技术方案，先获取第一级放大电路的直流电平和信号幅度，外部计算出自动增益控制起控电压，然后电压输入端接入已知的自动增益控制起控电压后，调控电路根据直流电平和信号幅度生成衰减后的第一级输出信号，并发送至第二级放大电路，进而实现自动增益控制，改善光电转换特性，使得光电转换过程中，接收电路转换出的电压值的线性段斜率变小，改善系统测量的距离较短且测量范围较窄的问题，增大光电传感测距系统的距离测量范围。
[0012]可选的，所述调控电路包括：压降调控模块，与第一级放大电路、自动增益起控电路、第二级放大电路连接，用于使得接入端、输出端和所述电压输出端之间在电压值上建立对应的压降关系；电压调控模块，与自动增益起控电路、压降调控模块连接，用于根据电流调控电压输出端的电压，用于更便于设置自动增益控制起控电压。
[0013]通过采用上述技术方案，压降调控模块的设置有利于更准确地设置自动增益控制起控电压，且配合电压调控模块根据直流电平和信号幅度自适应地调节出衰减后的第一级输出信号，且使得衰减后的第一级输出信号随信号幅度的增加而衰减加大，从而改善光电转换特性，使得光电转换特性中，接收电路转换出的电压值的线性段斜率变小，改善系统测量的距离较短，且测量范围较窄的问题，增大光电传感测距系统的距离测量范围。
[0014]可选的，所述压降调控模块包括：分压单元，与第一级放大电路连接，用于保护电路且实现分压；压降产生单元，与分压单元、电压调控模块、自动增益起控电路连接，用于使得接入端、输出端和电压输出端之间在电压值上建立对应的压降关系。
[0015]通过采用上述技术方案，压降产生单元的设置有利于更准确地设置自动增益控制起控电压，且配合电压调控模块根据直流电平和信号幅度自适应地调节出衰减后的第一级输出信号，且使得衰减后的第一级输出信号随信号幅度的增加而衰减加大，从而改善光电转换特性，使得光电转换特性中，接收电路转换出的电压值的线性段斜率变小，改善系统测
量的距离较短，且测量范围较窄的问题，增大光电传感测距系统的距离测量范围。
[0016]可选的，所述分压单元包括第一电阻器R1，所述压降产生单元包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一电阻器R1其中一端连接于第一级放大电路，所述第一电阻器R1的另一端与第一二极管D1的阳极连接，所述第一二极管D1的阴极与第二二极管D2的阳极、第二级放大电路连接，所述第二二极管D2的阴极与电压调控模块、自动增益起控电路连接。
[0017]通过采用上述技术方案，为了电路导通，第二二极管D2的阴极点位的电压与第一二极管D1的阳极点位的电压存在明确的压降关系有利于更准确地设置自动增益控制起控电压，且配合电压调控模块根据直流电平和信号幅度自适应地调节出衰减后的第一级输出信号，且使得衰减后的第一级输出信号随信号幅度的增加而衰减加大，从而改善光电转换特性，使得光电转换特性中，接收电路转换出的电压值的线性段斜率变小，改善系统测量的距离较短，且测量范围较窄的问题，增大光电传感测距系统的距离测量范围。
[0018]可选的，所述自动增益起控电路的电压输出端与电压调控模块、压降调控模块之间耦接有补偿模块，用于补偿压降调控模块进入稳态前产生的电压波动。
[0019]通过采用上述技术方案，补偿模块的设置有利于补偿压降调控模块进入稳态前产生的电压波动，使得压降调控模块开始工作时即进入相对稳定的状态，从而提高测量的准确性。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于光电传感测距系统的开环自动增益控制方法，其特征在于，包括：获取来自光电传感测距系统的第一级放大电路的直流电平和信号幅度；确定自动增益控制起控电压；所述自动增益控制起控电压根据第一级放大电路的直流电平和信号幅度计算确定；基于所述的自动增益控制起控电压，调节自动增益控制的控制深度，并根据所述的直流电平和信号幅度进行自动增益控制，生成衰减后的第一级输出信号；所述衰减后的第一级输出信号随所述信号幅度的增加而衰减加大；传送衰减后的第一级输出信号至第二级放大电路；所述衰减后的第一级输出信号被第二级放大电路放大后的值在预设范围内能对应更长的测量距离。2.根据权利要求1所述的用于光电传感测距系统的开环自动增益控制方法，其特征在于：所述确定自动增益控制起控电压，之后还包括：在进入稳态前，对第一级放大电路输出信息进行电压补偿，用于降低第一级放大电路输出信号的幅度变化。3.用于光电传感测距系统的开环自动增益控制电路，其特征在于，包括：调控电路(1)，包括接入端、输出端和接地端，所述接入端用于与光电传感测距系统内的第一级放大电路连接，用于接收来自所述第一级放大电路的直流电平和信号幅度，所述输出端用于与光电传感测距系统内的第二级放大电路连接，用于传送衰减后的第一级输出信号至第二级放大电路，所述接地端接地；自动增益起控电路(2)，包括电压输出端和电压输入端，所述电压输入端用于接入自动增益控制起控电压，所述电压输入端与调控电路(1)连接，用于向调控电路(1)输出电压。4.根据权利要求3所述的用于光电传感测距系统的开环自动增益控制电路，其特征在于：所述调控电路(1)包括：压降调控模块(11)，与第一级放大电路、自动增益起控电路(2)、第二级放大电路连接，用于使得接入端、输出端和所述电压输出端之间在电压值上建立对应的压降关系；电压调控模块(12)，与自动增益起控电路(2)、压降调控模块(11)连接，用于根据电流调控电压输出端的电压，用于更便于设置自动增益控制起控电压。5.根据权利要求4所述的用于光电传感测距系统的开环自动增益控制电路，其特征在于：所述压降调控模块(11)包括：分压单元(111)，与第一级放大电路连接，用于保护电路且实现分压；压降产生单元(112)，与分压单元(111)、电压调控模块(12)、自动增益起控电路(2)连接，用于使得接入端、输出端和电压输出端之间在电压值上建立对应的压降关系。6.根据权利要求5所述的用于光电传感测距系统的开环自动增益控制电路，其特征在于：所述分压单元(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小毅，罗超凡，
申请(专利权)人：深圳市华怡丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：