机械不稳定性 机械抖动会导致反射传感器异常。例如,通过观察扁平黑色发动机轴上的发光带,反射传感器可以测量旋转次数,这种传感器电流的输出产生的是中断信号。有时候,发光带恰好在传感器的检测区域时,发动机会停止。机器震动会引起处理器产生大量的中断信号,从而有效地关闭发动机。 可以设想一个与槽式传感器相似的情形,如果阻断光路的标志只是使光电晶管变得部分模糊,从而使光电晶体管运行不良,造成不确定的输出。因此硬件设计可以应用比较器电路的时滞原理,将这一问题很好地解决。

反射传感器则要做一些补充考虑。反射传感器常用于传感不同类型的物体表面。一个典型的例子就是高速分选机分选纸张。纸的质量、颜色和反射特性不同。传感系统必须被设计成能够处理各种材料。在发动机测速应用中,油膜覆盖了轴的扁平黑色元件,将会发生什么?对于检测旋转的传感器的功效有何影响? 在某些情况下,可能要增加硬件或软件(或两者兼有)来检测异常状况。在这个例子当中,当反射传感器产生过多中断信号时,软件会有一个记录中断时间的计时器。如果传感器中断服务程序被退出又立即重新进入,中断服务程序可能会禁止中断并设定标志来告知系统的其它部分:现在出故障了。 LED的失效 在对安全性要求高的系统中,要保证传感器出现故障时不会造成系统的运行出现安全问题,一个典型的例子是安全罩必须在机器启动前就闭合,它要求所有危险的运动部件都要被罩起来,当罩子闭合时,操作员的手就不碍事了。当罩子闭合时,可以采用槽式光传感器开关和阻断光路的标志来解决罩的检测问题,然后将光电晶体管发射极连接到地线并用电阻器将集电极上拉。当标志阻断传感器时,晶体管关闭,输出变高。 开路或未连接的LED对系统来说就好像闭合的罩子一样,可能会在罩子还打开的时候尝试启动,这时就要在罩子闭合时用标志清除路径,出现故障的LED就好像打开着的罩子一样,似乎整个系统是安全的(实际上不是)。一种更加安全的方法是采用两只传感器,一只传感器当罩子开启的时候被阻断,另一只传感器当罩子闭合的时候被阻断。为确保操作员的安全,除非两种传感器均处于正确状态(罩子闭合)时,才可以启动机器。 有时候,需要知道光传感器中的LED是否出现故障,这时可以采用槽式开关来确定发动机是否在运转。如果发动机停止运转,就可以检测发动机被堵塞或传感器的LED是否出现故障(或断开连接),从而方便显示正确的故障诊断信息。图3是一个有关检测失效LED的简单例子。比较器感测到LED正极上的电压。当LED开启时,它将使电压下降约1.2V(典型值),因此比较器输出变高。如果打开LED,正极的电压将会升到Vcc(要使LED工作,Vcc必须大于3V)。图中所示LED电路始终是开启的。这种方法也可用于开关式LED,但当选择参考电压时,要考虑将开关晶体管的电压降考虑进去。当LED关闭时,软件一定检测不到比较器的输出。 尽管断开的LED与短路的LED极其相似,也可以再增加一个比较器来检测短路情况。参考电压为0.6V,如果电压降低于参考电压,系统软件将会提示出现了错误。

其它光传感器方案 除了槽式开关和反射传感器,光传感器也可用做光隔离器以及分立光传感器发射器和接收器。 光隔离器(也称为光耦合器)可在像IC一样的封装物内安装LED和光电晶体管。光隔离器不能用来检测机械运动,而是在两个电路之间提供电隔离。光传感器是被密封的,因此它无法阻断光路。光隔离器通常用于将高压电路与控制它的微处理器隔离开。乐器的数字接口技术(MIDI)就是运用光隔离器来使电子乐器连接起来,防止由不同地线电压造成的问题。
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