CN109687283A - 一种红外激光发射头的调试靶面、***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外激光发射头的调试靶面、***及方法，其中，调试靶面通过设置在红外接收单元中的红外接收管接收红外信号后触发发光二级管发光，提供了一种简单高效且成本低的红外激光发射头的调试靶面；调试***通过红外激光驱动板驱动红外激光发射头发出定位激光和红外激光，再通过调试靶面接收定位激光和红外激光后对红外激光发射头进行调试，提供了一种结构简单、易于操作的红外激光发射头的调试***；调试方法通过将定位激光在调试靶面上形成的光斑调整至红激光在调试靶面上形成的圆形区域光斑的圆心附近，提供了一种方便快速的红外激光发射头的调试方法。

Description

一种红外激光发射头的调试靶面、***及方法

技术领域

本发明涉及红外激光技术领域，尤其是涉及一种红外激光发射头的调试靶面、***及方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，电力行业中普遍采用红外抄表的技术进行红外激光抄表，红外激光具有能量集中、传输距离远、误操作几率低等优点。因此，如何实现高效简单、成本低的调试红外激光探头成为急需解决的技术问题。

现有技术中对红外激光发射头的调试一般采用在发射端(红外激光发射探头)增加通信数据并且在接收端(测试靶面)增加大量的微处理器来解码通讯数据，以此来判断红外激光范围，对红外激光发射头进行调试。但是，这种方法使得红外激光发射头的调试存在由于器件增多带来调试成本高和由于驱动电路复杂带来的调试难度大的技术问题。因此，如何设计出一种简单高效且成本低的用于红外激光探头调试的靶面可在一定程度上解决以上技术问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种简单高效且成本低的红外激光发射头的调试靶面。

为此，本发明的第二个目的是提供一种结构简单、易于操作的红外激光发射头的调试***。

为此，本发明的第三个目的是提供一种方便快速的红外激光发射头的调试方法。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种红外激光发射头的调试靶面，其包括至少一个红外接收单元，红外接收单元包括红外信号接收装置和发光装置，红外信号接收装置用于接收红外光信号，红外信号接收装置的输出端与发光装置的输入端连接。

进一步地，红外信号接收装置为红外接收管，红外接收管包括解调器，解调器用于解调红外光信号。

进一步地，发光装置为发光二极管，发光二极管的阴极与红外信号接收装置的输出端连接，发光二级管的正极与电源连接。

进一步地，调试靶面包括由20*20个所述红外接收单元组成的阵列结构。

第二方面，本发明提供一种红外激光发射头的调试***，其包括所述的靶面、红外激光发射头和红外激光驱动板，红外激光驱动板用于驱动红外激光发射头发出定位激光和红外激光，靶面用于接收定位激光的光信号和所述红外激光的光信号。

进一步地，红外激光驱动板包括变压电路和信号产生电路，变压电路包括变压芯片，变压芯片的输入端与电源连接，变压芯片的输出端与红外激光发射头的输入端连接，信号产生电路包括晶振和逆变器，晶振的两端分别和逆变器的两个输入端连接，逆变器的输出端与红外激光发射头的输入端连接。

第三方面，本发明提供一种红外发射头的调试方法，其应用于所述的调试***，该调试方法包括以下步骤：

S1、红外激光驱动板驱动红外激光和定位激光工作；

S2、将定位激光在调试靶面上形成的光斑调整到红外激光在调试靶面上形成的圆形区域光斑的圆心附近。

进一步的，红外激光为波长为980nm的红外激光，定位激光为波长为650nm的可见激光。

本发明的有益效果是：

本发明中一种红外激光发射头的调试靶面，其通过设置有至少一个红外接收单元，该红外接收单元设置有红外信号接收装置和发光装置，红外接收单元的输出端与发光装置的输入端连接，解决了现有技术中红外激光发射头的调试靶面需要增加大量的微处理器来进行解码、判断和显示，使得调试红外激光发射头的过程操作繁杂且用于调试的靶面制造成本高的技术问题，提供了一种简单高效且成本低的红外激光发射头的调试靶面。

本发明的第二个有益效果是：

本发明中一种红外激光发射头的调试***，其包括所述的调试靶面、红外激光发射头和红外激光驱动板，通过红外激光驱动板驱动红外激光发射头发出定位激光和红外激光，再通过调试靶面接收定位激光和红外激光后对红外激光发射头进行调试，解决了现有技术中红外激光发射头调试***结构繁杂、操作难度大的技术问题，提供了一种结构简单、易于操作的红外激光发射头的调试***。

本发明的第三个有益效果是：

本发明中一种红外发射头的调试方法，通过红外激光驱动板驱动红外激光和定位激光工作，再将定位激光在调试靶面上形成的光斑调整至红激光在调试靶面上形成的圆形区域光斑的圆心附近。解决了现有技术中红外激光发射头调试过程过于繁琐、需花费较长时间才能完成调试的技术问题，提供了一种方便快速的红外激光发射头的调试方法。

附图说明

图1是本发明中一种红外激光发射头的调试***的一具体实施例框架图；

图2是本发明中一种红外激光发射头的调试***中红外激光驱动板的信号产生电路的以具体实施例电路原理图；

图3是本发明中一种红外激光发射头的调试***中红外激光驱动板的变压电路的一具体实施例电路原理图；

图4是本发明中一种红外激光发射头的调试靶面中红外接收单元的一具体实施例电路原理图；

图5是本发明中一种红外激光发射头的调试靶面由20*20的红外接收单元阵列组成的调试靶面的一具体实施例结构示意图；

图6是本发明中一种红外激光探头的调试方法的一具体实施例流程图。

其中，1为红外激光驱动板，2为红外激光发射头，3为调试靶面，4为4PIN的接口，R1为第一电阻，R2为第二电阻，R3为第三电阻，R4为第四电阻，R5为第五电阻，R6为第六电阻，C1为第一电容，C2为第二电容，C3为第三电容，C4为第四电容，C5为第五电容，C6为第六电容，C7为第七电容，C8为第八电容，C9为第九电容，C10为第十电容，C11为第十一电容，C12为第十二电容，Y1为38KHz晶振，U1为逆变器，U2为第一变压芯片，U3为第二变压芯片，Q1为红外接收管，D1为发光二极管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明申请的基本思想原理是：红外激光驱动板驱动定位激光和红外激光，定位激光发射出可见光在调试靶面上形成光斑(光斑小)，红外激光驱动板产生的38KHz的载波信号控制红外激光发射头发射出带有38KHz的载波信号的红外激光至调试靶面，调试靶面由多个红外接收单元组成的阵列，每个红外接收单元中设置有红外接收管和发光二极管，带有38KHz的载波信号的红外激光被红外接收管接收后，由红外接收管内设置的38KHz解调器将红外激光信号解调后输出一个低电平给发光二极管的阴极，发光二极管的阳极接3.3V电源，此时发光二极管发出光亮在调试靶面上形成一圆形区域的光斑(光斑呈圆形，相对于定位激光在调试靶面上形成的光斑区域大)，通过调节定位激光将其在调试靶面上的光斑调节至红外激光在调试靶面上形成的光斑区域的圆心附近完成红外激光发射头的调试。

如图1所示，本发明中一种红外激光发射头的调试***，其包括红外激光驱动板1、红外激光发射头2、调试靶面3及4PIN的接口4，红外激光驱动板1包括变压电路和信号产生电路，变压电路通过变压芯片将5V的电压转换成3.3V的电压给到4PIN接口4的两个接口，3.3V电压用于驱动红外激光发射头2中的定位激光和红外激光工作，信号产生电路产生的38KHz载波信号通过4PIN的接口4的一路接口传输至红外激光发射头2，38KHz载波信号控制红外激光发射头2发射出带有38KHz的载波信号的红外激光至调试靶面3。

具体的，如图2所示，信号产生电路包括38KHz晶振Y1、栅极和逆变器U1、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1和第二电阻R2，其中，38KHz晶振Y1的一端与第一电容C1的一端、第一电阻R1的一端、栅极和逆变器U1的第一输入端连接，第一电容C1的另一端接地，38KHz晶振Y1的另一端与第一电阻R1的另一端、第二电容C2的一端、第二电阻R2的一端连接，第二电容C2的另一端接地，第二电阻R2的另一端与栅极和逆变器U1的第一输出端、栅极和逆变器U1的第二输入端连接，栅极和逆变器U1的第二输出端输出38KHz载波信号。

如图3所示，红外激光驱动板2中的变压电路包括变第一压芯片U2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第三电阻R3；其中，第一变压芯片U2的输入端VIN与电源DC5V、第三电容C3的一端、第四电容C4的一端、第三电阻R3的一端连接，第三电容C3的另一端和第四电容C4的另一端接地，第三电阻R3的另一端与第一变压芯片U2的使能端EN连接，第一变压芯片U2的旁路引脚BP与第五电容C5的一端连接，第五电容C5的另一端接地，第一变压芯片U2的输出端VOUT与电源输出端+3V3、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端连接，第六电容C6的另一端和第七电容C7的另一端接地，通过第一变压芯片U2将输入的5V电压转换为3.3V输出，3.3V电压用于驱动红外激光发射头2中的定位激光和红外激光工作；本实施例中，第一变压芯片采用SPX3819M5-L-3.3型号芯片实现。

如图4所示，本发明中一种红外激光发射头的调试靶面中的红外接收单元，其包括第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、红外接收管Q1、发光二极管D1、第二变压芯片U3；其中，第二变压芯片U3引脚接线结构及采用的芯片型号均与红外激光驱动板2中的变压电路(如图3所示)一致，在此不做赘述，电源输出端+3V3与红外接收管Q1的输入端VCC、第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与红外接收管Q1的输出端RXD、发光二极管D1的阴极连接，发光二极管D1的阳极与第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端与电源输出端+3V3连接，红外接收管Q1的接地端接地，其中红外接收管Q1的型号可以是AT138RV3，红外接收管Q1中设置有38KHz解调器，用于接收到带有38KHz载波信号的红外激光并解调后输出低电平给发光二极管D1，此时发光二极管发出亮光。

如图5所示，本发明中一种红外激光发射头的调试靶面由红外接收单元在一个平面内呈20*20的阵列结构组成，可根据实际需求改变调试靶面的红外接收单元的个数和结构。需要说明的是，调试靶面中的多个红外接收单元可共用同一个第二变压芯片U3，其设计可根据实际需求设置第二变压芯片U3的个数。

综合上述图1至图4所披露的具体组成结构，本发明中一种红外激光发射头的调试***工作过程的一个具体实施例如下：开启红外激光驱动板1的电源，第一变压芯片U2将5V的输入电压转换为3.3V输出，3.3V电压接入4PIN的接口4的两个接口分别用于驱动红外激光发射头2中的定位激光和红外激光工作；38KHz晶振Y1产生的38KHz载波信号，38KHz载波信号经逆变器U1传输接入4PIN的接口4后传输至红外激光发射头2中，38KHz载波信号控制红外激光发射头2发射出带有38KHz的载波信号的红外激光至调试靶面3，定位激光和带有38KHz载波信号的红外激光均由调试靶面3接收，定位激光为可见光在调试靶面3上显示出可见的小光斑，带有38KHz载波信号的红外激光由设置在调试靶面3上的红外接收单元接收，红外接收单元中的红外接收管Q1中设置有38KHz解调器，在接收到带有38KHz载波信号的红外激光的信号后，红外接收管Q1中的38KHz解调器将38KHz载波信号解调后输出一个低电平给与红外接收管Q1连接的发光二极管D1的阴极，发光二极管D1的阳极接3.3V电源，在接收到红外接收管Q1发来的低电平后，发光二极管D1发出亮光，由于调试靶面是由红外接收单元在一个平面内呈20*20的阵列结构组成，调试靶面3在接收到红外激光信号的范围内形成一个圆形区域的亮斑，由于设置在红外激光发射头中的定位激光发射装置可调节，此时将定位激光在调试靶面3上形成的光斑(定位激光采用波长为650nm的可见激光，光斑小)通过调节移动至红外激光在调试靶面3上形成的圆形区域光斑的圆心附近，即可完成对红外激光发射头的调试。

本发明申请中一种红外激光发射头的调试***，其包括所述的调试靶面、红外激光发射头和红外激光驱动板，通过红外激光驱动板驱动红外激光发射头发出定位激光和红外激光，再通过调试靶面接收定位激光和红外激光后对红外激光发射头进行调试，解决了现有技术中红外激光发射头调试***结构繁杂、操作难度大的技术问题，提供了一种结构简单、易于操作的红外激光发射头的调试***。

本发明中一种红外激光发射头的调试靶面，其具体内部电路结构和组成结构可参考上述图4及图5所述，其工作过程可结合图4、图5和调试***工作过程所述，该靶面通过设置有至少一个红外接收单元，该红外接收单元设置有红外信号接收装置和发光装置，红外接收单元的输出端与发光装置的输入端连接，解决了现有技术中红外激光发射头的调试靶面需要增加大量的微处理器来进行解码、判断和显示，使得调试红外激光发射头的过程操作繁杂且用于调试的靶面制造成本高的技术问题，提供了一种简单高效且成本低的红外激光发射头的调试靶面。

如图6所示，本发明中一种所述的调试***的红外激光发射头的调试方法，其应用在上述的调试***中，包括以下步骤：

S1、红外激光驱动板驱动红外激光和定位激光工作；

S2、将定位激光在调试靶面上形成的光斑调整到红外激光在调试靶面上形成的圆形区域光斑的圆心附近。

其中，红外激光为波长为980nm的红外激光，定位激光为波长为650nm的可见激光；该调试方法的实现过成可可结合图4、图5和调试***工作过程所述。该方法通过红外激光驱动板驱动红外激光和定位激光工作，再将定位激光在调试靶面上形成的光斑调整至红外激光在调试靶面上形成的光斑的圆心附近，具体的，定位激光管的四个方向用螺丝进行固定，通过调节四个方向上的螺丝使得定位激光管可在上下左右的方向上进行移动，定位激光在调试靶面3上产生的光斑也随之移动，当通过调节四个方向上的螺丝使得定位激光在调试靶面3上产生的光斑移动至红外激光在调试靶面3上产生的圆形区域的光斑的圆心附近时，通过四个方向的螺丝将定位激光管固定紧，完成调试。本发明中一种红外激光发射头的调试方法解决了现有技术中红外激光发射头调试过程过于繁琐、需花费较长时间才能完成调试的技术问题，提供了一种方便快速的红外激光发射头的调试方法。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种红外激光发射头的调试靶面，其特征在于，包括至少一个红外接收单元，所述红外接收单元包括红外信号接收装置和发光装置，所述红外信号接收装置用于接收红外光信号，所述红外信号接收装置的输出端与发光装置的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的调试靶面，其特征在于，所述红外信号接收装置为红外接收管，所述红外接收管包括解调器，所述解调器用于解调红外光信号。

3.根据权利要求1或2所述的调试靶面，其特征在于，所述发光装置为发光二极管，所述发光二极管的阴极与所述红外信号接收装置的输出端连接，所述发光二级管的正极与电源连接。

4.根据权利要求1或2所述的调试靶面，其特征在于，所述调试靶面包括由20*20个所述红外接收单元组成的阵列结构。

5.一种红外激光发射头的调试***，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的调试靶面、红外激光发射头和红外激光驱动板，所述红外激光驱动板用于驱动红外激光发射头发出定位激光和红外激光，所述调试靶面用于接收定位激光的光信号和所述红外激光的光信号。

6.根据权利要求5所述的调试***，其特征在于，所述红外激光驱动板包括变压电路和信号产生电路，所述变压电路包括变压芯片，所述变压芯片的输入端与电源连接，所述变压芯片的输出端与所述红外激光发射头的输入端连接，所述信号产生电路包括晶振和逆变器，所述晶振的两端分别和所述逆变器的两个输入端连接，所述逆变器的输出端与所述红外激光发射头的输入端连接。

7.一种红外发射头的调试方法，其特征在于，其应用于如权利要求5到6任一项所述的调试***，所述调试方法包括以下步骤：

S1、红外激光驱动板驱动红外激光和定位激光工作；

S2、将定位激光在调试靶面上形成的光斑调整到红外激光在调试靶面上形成的圆形区域光斑的圆心附近。

8.根据权利要求7所述的调试方法，其特征在于，所述红外激光为波长为980nm的红外激光，所述定位激光为波长为650nm的可见激光。