【技術實現步驟摘要】
本技術屬于電子行業，尤其涉及到一種基于光耦隔離的多傳感器驅動防夾手光電傳感器裝置。
技術介紹
1、在上肢關節康復訓練系統中，安全性是設計和應用過程中必須重點考慮的因素。隨著康復訓練系統的日益普及，防止患者在訓練過程中發生意外傷害，特別是防止夾手事故，已成為一項重要的技術需求。為了有效地防止夾手，光電傳感器技術被廣泛應用于康復訓練系統中。
2、光電傳感器是一種利用光電轉換原理檢測物體存在或運動狀態的傳感器。其工作原理基于光源發射的光束在遇到物體時發生反射或中斷，從而被光電接收器檢測到，并轉換為電信號進行處理。由于光電傳感器具有非接觸測量、響應速度快、精度高等優點，因此在防夾手應用中表現出色。
3、防夾手光電傳感器的應用
4、在上肢關節康復訓練系統中，防夾手光電傳感器通常布置在機械臂或支架的關鍵位置。當患者的手或其他物體進入光電傳感器的檢測范圍時，傳感器會迅速檢測到并觸發系統停止運動或反向運動，從而避免夾手事故的發生。
5、光電傳感器的優勢
6、高靈敏度：光電傳感器能夠迅速檢測到微小的運動或物體變化，提供即時的響應，確保系統的安全性。
7、非接觸測量：由于光電傳感器無需接觸被測物體，避免了對患者造成二次傷害的可能性。
8、安裝簡便：光電傳感器體積小、重量輕，易于安裝在康復訓練系統的不同位置，適應各種復雜的機械結構。
9、可靠性強：現代光電傳感器技術成熟，具有較高的穩定性和抗干擾能力，能夠在各種環境條件下可靠工作。
10、近年來
11、隨著科技的不斷進步，智能化醫療器械在便捷性和穩定性方面的需求變得愈發重要，復位功能更加智能化、可靠，并降低了誤操作導致的設備主動復位風險。
12、現有技術的技術方案
13、現有的防夾手光電傳感器設計方案主要包括以下幾個方面：
14、1、獨立的io端口配置：每個光電傳感器需要單獨連接到主控芯片的一個io端口。主控芯片通過這些io端口接收傳感器的信號，以檢測物體的存在或移動情況；
15、2、直接電氣連接：光電傳感器直接與主控芯片電氣連接，沒有任何隔離措施。這種設計使得傳感器和主控芯片之間能夠快速傳輸信號，但也容易受到電磁干擾和噪聲的影響；
16、3、簡單的電路設計：電路設計通常較為簡單，每個傳感器都有獨立的電源供給和信號傳輸線路。主控芯片通過讀取每個io端口的狀態來判斷是否存在夾手風險，并做出相應的動作；
17、4、基本的控制系統：當光電傳感器檢測到物體時，立即向主控芯片發送信號，主控芯片根據預設的邏輯停止或反轉機械臂的運動。整個控制過程依賴于簡單的邏輯判斷和硬件中斷。
18、現有技術的缺點，
19、盡管上述技術方案在防夾手方面提供了基礎保護，但其存在明顯的缺點和局限性：
20、1、io端口資源消耗大：每個光電傳感器需要獨立的io端口連接，隨著傳感器數量的增加，主控芯片的io端口資源迅速耗盡，限制了系統的擴展性和靈活性；
21、2、電氣隔離不足：由于光電傳感器與主控芯片直接電氣連接，系統容易受到電磁干擾和噪聲的影響，導致檢測信號的不穩定。此外，缺乏電氣隔離也增加了電路發生短路或其他電氣故障的風險；
22、3、電路設計復雜度高：每個傳感器都有獨立的連接和供電線路，隨著傳感器數量的增加，電路設計和布線變得復雜，不僅增加了設計和制造的難度，也提高了故障率；
23、4、成本高：由于需要為每個傳感器配置獨立的io端口和相關電路，系統的硬件成本較高，特別是在需要大量傳感器的應用場景中，成本問題更加突出。
24、綜上所述，現有技術的防夾手方案在io端口資源消耗、電氣隔離、設計復雜度和成本方面存在明顯不足。通過優化光電傳感器的設計電路，可以有效克服這些缺點，提高系統的整體性能和可靠性。
技術實現思路
1、本技術的目的旨在解決現有防夾手光電傳感器設計中存在的多個技術問題，提供一種改進的光電傳感器系統，以實現更高效的資源利用、更穩定的信號傳輸和更簡化的電路設計。
2、本技術的技術方案由編碼器，光耦隔離，主控和7個光電傳感器構成。
3、本技術中包含七個光電傳感器，分別標示為光電傳感器1至光電傳感器7。這些傳感器分布在需要監測的區域，用于檢測物體的存在或運動情況。光電傳感器1至光電傳感器7分別連接到編碼器的不同端口。
4、本技術的編碼器位于光電傳感器與光耦隔離之間，負責將來自各個傳感器的信號進行編碼和整理。編碼器將多個傳感器信號整合后，通過少量的io端口傳輸到光耦隔離單元。這種設計允許系統利用三個io端口驅動七個傳感器，大大節省了主控芯片的io端口資源。
5、本技術的光耦隔離單元用于在編碼器與主控芯片之間進行電氣隔離。通過光耦隔離技術，系統能夠有效屏蔽電磁干擾，確保信號傳輸的穩定性，同時提高系統的電氣安全性，防止電氣故障對主控芯片的影響。
6、本技術的主控芯片接收經過光耦隔離處理的傳感器信號，并根據預設的邏輯控制機械臂或支架的運動。主控芯片通過三個io端口與編碼器連接，能夠高效管理和處理來自七個光電傳感器的信號。
7、本技術的有益效果：
8、1、減少io端口資源消耗，利用三個io端口驅動七個光電傳感器，大大節省了主控芯片的io端口資源，提高了系統的擴展性和靈活性；
9、2、實現電氣隔離，提高系統穩定性和安全性，本技術采用光耦隔離技術，實現傳感器與主控芯片之間的電氣隔離，有效屏蔽外界干擾，提高信號傳輸的穩定性和系統的安全性，降低設備故障和維護風險；
10、3、簡化電路設計，降低設計和制造復雜度；
11、4、減少對獨立io端口和相關電路的需求，顯著降低了系統的硬件成本。
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1.一種基于光耦隔離的防夾手光電傳感器裝置,?由編碼器，光耦隔離，主控芯片和光電傳感器構成，其特征在于：所述裝置包含七個光電傳感器，分別標示為光電傳感器1至光電傳感器7，光電傳感器1至光電傳感器7分別連接到編碼器的不同端口；所述編碼器位于光電傳感器與光耦隔離之間，編碼器將多個傳感器信號整合后，通過少量的IO端口傳輸到光耦隔離單元；所述光耦隔離單元用于在編碼器與主控芯片之間進行電氣隔離；所述主控芯片接收經過光耦隔離處理的傳感器信號，并預設邏輯控制機械臂或支架的運動，主控芯片通過三個IO端口與編碼器連接，處理來自七個光電傳感器的信號。
【技術特征摘要】
1.一種基于光耦隔離的防夾手光電傳感器裝置,?由編碼器，光耦隔離，主控芯片和光電傳感器構成，其特征在于：所述裝置包含七個光電傳感器，分別標示為光電傳感器1至光電傳感器7，光電傳感器1至光電傳感器7分別連接到編碼器的不同端口；所述編碼器位于光電傳感器與光耦隔離之間，編碼...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程小云，呂秀軍，
申請(專利權)人：河南翔宇醫療設備股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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