一种用于光电传感器防止串光干扰的处理方法及系统与流程
本发明涉及传感器防干扰，尤其是指一种用于光电传感器防止串光干扰的处理方法及系统。
背景技术：
1、光电传感器是一种采用光电元件作为检测元件的传感器，通过把被测量的变化转换成光信号的变化，并进一步将光信号转换成电信号。
2、如图1所示，光电传感器在实际应用中，由于各种检测需求的复杂性，往往容易受到其他光源(包括设备发出的光线或其他传感器的光线)的干扰。这些外界光信号一旦进入光电传感器，便可能引发传感器的误判，导致检测结果出现偏差。此外，由于不同工件的发射率存在差异，光电传感器在检测过程中可能会面临稳定性问题，难以确保准确可靠的测量结果。
3、随着设备的小型化和检测需求的多样化，多种光电传感器往往需要紧密集成在一起。然而，这种布局方式加剧了串光现象，使得光电传感器更容易受到干扰。这些干扰不仅影响了传感器的稳定性，还可能导致其出现误动作，进而影响了整个检测系统的准确性和可靠性。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于光电传感器防止串光干扰的处理方法，包括以下步骤：
2、s1：建立地址编码数据库，所述地址编码数据库用于存放多个内置编码，每个内置编码均是由0和1随机生成的n位编号，为每个光电传感器分配一个内置编码，每个内置编码对应唯一的发光周期，且任意两组发光周期互不干扰；
3、s2：控制指定的光电传感器根据其内置编码对应的发光周期发光，将基于由工件反射到光电传感器上的光信号所获取的预测编码与光电传感器的内置编码进行匹配：
4、若未匹配成功，在等待一个内置编码对应的发光周期后，返回s1，重新为光电传感器分配一个内置编码进行编码匹配，直至匹配成功；
5、若匹配成功，则将该光电传感器设置为启用状态，进而实时监测光强数据，根据所述光强数据与第一预设阈值的比较结果，判断光电传感器是否受到外来同频信号的干扰：
6、若是，返回s1；
7、若否，进一步判断检测到的光强数据是否大于第二预设阈值：若否，返回s1；若是，说明该光电传感器正常工作，未受到串光信号的干扰。
8、在本发明的一个实施例中，所述预测编码的获取方法包括：
9、采集光电传感器自身发光时接收到的第一光强数据x和光电传感器自身不发光时接收到的第二光强数据y，并在所述内置编码前开辟一个序列空间，所述序列空间用于存储所述第一光强数据x和所述第二光强数据y；
10、根据所述第一光强数据x和所述第二光强数据y，得到无外来光时的光强差值，基于所述光强差值确定所述第一预设阈值；
11、控制指定的光电传感器根据其内置编码对应的发光周期进行发光，按照预定的时序连续多次采集光电传感器的光强数据，根据所述第一预设阈值对采集到的光强数据进行编码，得到一个与所述内置编码位数相同的采样编码序列，即所述预测编码。
12、在本发明的一个实施例中，根据所述第一预设阈值对采集到的光强信号进行编码的方法为：将采集到的光强数据与所述第二光强数据y的差值大于所述第一预设阈值的点位记为1，将将采集到的光强信号与所述第二光强数据y的差值小于或等于所述第一预设阈值的点位记为0。
13、在本发明的一个实施例中，所述第一预设阈值k1的计算公式为
14、k1＝(x-y)×α1+y，α1∈[0.6,1]为预设参数。
15、在本发明的一个实施例中，根据所述光强数据与第一预设阈值的比较结果，判断光电传感器是否受到外来同频信号的干扰的方法包括：
16、使匹配成功的光电传感器在有工件的情况下发光，连续多次采集光强信号，根据所述第一预设阈值对采集到的光强信号按照时间顺序进行编码，得到一个与所述内置编码位数相同的预测编码；
17、将所述预测编码与光电传感器的内置编码进行校验比对：若校验成功，待光电传感器正常工作直到检测到的光强数据小于所述第二预设阈值，再返回s1；否则，返回s1，重新为光电传感器分配一个内置编码；
18、其中，得到一个与所述内置编码位数相同的预测编码的方法包括：连续采集多组有工件时反射到光电传感器的第一光强数据m，将所述第一光强数据m和无工件时反射到光电传感器的第二光强数据n的差值大于所述第一预设阈值的点位记为1，将所述第一光强数据m和所述第二光强数据n的差值小于或等于所述第一预设阈值的点位记为0，按时间排序得到一个与所述内置编码位数相同的预测编码。
19、在本发明的一个实施例中，所述第二预设阈值k2的计算公式为：
20、k2＝(m-n)×α2+n，
21、其中，m为有工件时反射到光电传感器的第一光强数据，n为无工件时反射到光电传感器的第二光强数据，α2∈[0.8,1]为预设参数。
22、在本发明的一个实施例中，还包括：通过信号放大电路或滤波装置实时控制光电传感器的光信号的导通，使与光电传感器自身发光信号的时序一致的接收信号通过，拦截光电传感器的非同频或倍频的干扰信号。
23、基于同一发明构思，本发明还提供一种用于光电传感器防止串光干扰的处理系统，所述系统用于实现所述的用于光电传感器防止串光干扰的处理方法，具体包括以下模块：
24、地址编码分配模块，用于建立地址编码数据库，所述地址编码数据库用于存放多个内置编码，每个内置编码均是由0和1随机生成的n位编号，为每个光电传感器分配一个内置编码，每个内置编码对应唯一的发光周期，且任意两组发光周期互不干扰；
25、外来同频干扰信号过滤模块，用于使指定的光电传感器根据其内置编码对应的发光周期发光，将基于由工件反射到光电传感器上的光信号所获取的预测编码与光电传感器的内置编码进行匹配：
26、若未匹配成功，在等待一个内置编码对应的发光周期后，返回s1，重新为光电传感器分配一个内置编码进行编码匹配，直至匹配成功；
27、若匹配成功，则将该光电传感器设置为启用状态，进而实时监测光强数据，根据所述光强数据与第一预设阈值的比较结果，判断光电传感器是否受到外来同频信号的干扰：
28、若是，返回s1；
29、若否，进一步判断检测到的光强数据是否大于第二预设阈值：若否，返回s1；若是，说明该光电传感器正常工作，未受到串光信号的干扰。
30、在本发明的一个实施例中，所述系统还包括非同频或倍频干扰信号过滤模块，所述非同频或倍频的干扰信号过滤模块用于通过信号放大电路或滤波装置实时控制光电传感器的光信号的导通，使与光电传感器自身发光信号的时序一致的接收信号通过，拦截光电传感器的非同频或倍频的干扰信号。
31、本发明还提供了一种光电传感器，利用所述的用于光电传感器防止串光干扰的处理系统滤除接收到的串光干扰信号。
32、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
33、本发明通过引入自身地址编号识别技术，实现传感器时序的唯一性调整，有效避免了传感器之间的相互干扰。同时，结合外来强度光的判断机制，能够精准识别并排除光的干扰。更进一步，本发明还利用光强变化比例关系的一致性，减少了工件反射率不同对检测准确性的影响。这一创新设计使得传感器能够稳定、准确地检测物体，不受外来串光干扰，极大地提升了传感器的性能和可靠性。
技术特征：
1.一种用于光电传感器防止串光干扰的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于光电传感器防止串光干扰的处理方法，其特征在于：所述预测编码的获取方法包括：
3.根据权利要求2所述的用于光电传感器防止串光干扰的处理方法，其特征在于：根据所述第一预设阈值对采集到的光强信号进行编码的方法为：将采集到的光强数据与所述第二光强数据y的差值大于所述第一预设阈值的点位记为1，将将采集到的光强信号与所述第二光强数据y的差值小于或等于所述第一预设阈值的点位记为0。
4.根据权利要求2所述的用于光电传感器防止串光干扰的处理方法，其特征在于，所述第一预设阈值k1的计算公式为k1＝(x-y)×α1+y，α1∈[0.6,1]为预设参数。
5.根据权利要求1所述的用于光电传感器防止串光干扰的处理方法，其特征在于：根据所述光强数据与第一预设阈值的比较结果，判断光电传感器是否受到外来同频信号的干扰的方法包括：
6.根据权利要求5所述的用于光电传感器防止串光干扰的处理方法，其特征在于：所述第二预设阈值k2的计算公式为：
7.根据权利要求1所述的用于光电传感器防止串光干扰的处理方法，其特征在于，还包括：通过信号放大电路或滤波装置实时控制光电传感器的光信号的导通，使与光电传感器自身发光信号的时序一致的接收信号通过，拦截光电传感器的非同频或倍频的干扰信号。
8.一种用于光电传感器防止串光干扰的处理系统，其特征在于，所述系统用于实现如权利要求1至7任意一项所述的用于光电传感器防止串光干扰的处理方法，具体包括以下模块：
9.根据权利要求8所述的用于光电传感器防止串光干扰的处理系统，其特征在于，所述系统还包括非同频或倍频干扰信号过滤模块，所述非同频或倍频的干扰信号过滤模块用于通过信号放大电路或滤波装置实时控制光电传感器的光信号的导通，使与光电传感器自身发光信号的时序一致的接收信号通过，拦截光电传感器的非同频或倍频的干扰信号。
10.一种光电传感器，其特征在于，利用如权利要求8或权利要求9所述的用于光电传感器防止串光干扰的处理系统滤除接收到的串光干扰信号。
技术总结
本发明涉及传感器防干扰技术领域，尤其是指一种用于光电传感器防止串光干扰的处理方法及系统，包括：为每个光电传感器分配一个内置编码，每个内置编码对应唯一的发光周期，且任意两组发光周期互不干扰；使指定的光电传感器根据其内置编码对应的发光周期进行发光，若基于由工件反射到光电传感器上的光信号所获取的预测编码与光电传感器的内置编码匹配成功，则将该光电传感器设置为启用状态，进而实时监测光强数据，在光电传感器未受到外来同频信号的干扰的情况下，若检测到的光强数据大于第二预设阈值，说明该光电传感器正常工作，未受到串光信号的干扰。本发明通过精确编码和光强检测，确保传感器稳定可靠运行。
技术研发人员：刘宝军,顾磊,盛梓阳,江宏伟,吴杰
受保护的技术使用者：科瑞工业自动化系统（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23