條碼打印秤的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】一種條碼打印秤的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置，其檢測(cè)距離可以得到提升、工作性能穩(wěn)定。其包括通過(guò)超聲頻率的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管產(chǎn)生的紅外發(fā)射管驅(qū)動(dòng)電路；接收所述紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光的紅外光敏二極管，紅外光敏二極管和紅外發(fā)射管之間為出紙通道；耦接所述紅外光敏二極管并因應(yīng)所述紅外光產(chǎn)生交變的偏置信號(hào)的偏置電路；通過(guò)電容將所述交變偏置信號(hào)耦接其輸入端的帶負(fù)反饋電路的放大電路，放大電路將所述交變偏置信號(hào)放大輸出，所述反饋電路能補(bǔ)償溫度對(duì)放大電路的輸出信號(hào)的影響；以及接收所述放大電路輸出的信號(hào)以判斷是否出紙的控制器。
【專利說(shuō)明】 條碼打印秤的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及條碼打印秤，尤其涉及條碼打印秤的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]出紙檢測(cè)裝置是用于檢測(cè)條碼打印機(jī)出紙口是否有標(biāo)簽紙的一種裝置，只有當(dāng)出紙口沒(méi)有被遮擋時(shí)，下一張標(biāo)簽才允許被打印，否則會(huì)出現(xiàn)紙張粘連，甚至損壞打印裝置。出紙檢測(cè)器一般采用紅外發(fā)射/接收對(duì)管，采取透射或反射的方式，由單片機(jī)采集接收管的電壓值來(lái)檢測(cè)是否有紙，此裝置需要給紅外發(fā)射管施加恒定的電流，并讓紅外接收管處于線性放大狀態(tài)，紅外發(fā)射管的工作電流不能太大。
[0003]此類條碼打印機(jī)大在實(shí)際使用中存在幾個(gè)方面的缺點(diǎn):
[0004]1.受環(huán)境光影響:原出紙檢測(cè)器不能防止太陽(yáng)光或其紅外環(huán)境光的干擾，對(duì)使用環(huán)境要求較高。
[0005]2.受溫度影響:原出紙檢測(cè)器對(duì)環(huán)境溫度比較敏感，工作不穩(wěn)定；
[0006]3.難安裝和穩(wěn)定性差:低成本的反射式紅外傳感器的檢測(cè)距離近，檢測(cè)距離普遍為幾個(gè)毫米，一般需要被安裝在打印機(jī)的撕紙排及熱敏打印頭之間，而撕紙排及熱敏打印頭之間的空間很小，如果該傳感器被裝在這個(gè)位置會(huì)導(dǎo)致撕紙排和熱敏打印頭之間的距離過(guò)大而不能打印小標(biāo)簽，這是用戶不愿意看到的，并且采用反射式的傳感器很難保證被測(cè)紙張與傳感器之間的垂直度，因此檢測(cè)信號(hào)很不穩(wěn)定，給軟件的正確檢測(cè)帶來(lái)難度；
[0007]4.可靠性差:原打印機(jī)紙張的檢測(cè)是通過(guò)AD通道采集紅外接收管電壓值來(lái)判斷是否有紙，反射式紅外傳感器因紅外發(fā)射管和接收管參數(shù)的離散性和匹配參數(shù)一致性不好，在使用過(guò)程中被檢測(cè)電壓值變化很大，給用戶的感覺(jué)是很不可靠；
[0008]5.使用壽命短:因需給紅外發(fā)光管施加一定的恒定電流，長(zhǎng)時(shí)間工作后易出現(xiàn)老化、性能變差的情況。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的目的在于提供一種條碼打印秤的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置，其檢測(cè)距離可以得到提升、工作性能穩(wěn)定。
[0010]為實(shí)現(xiàn)所述目的的條碼打印秤的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置，其特點(diǎn)是包括通過(guò)超聲頻率的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管產(chǎn)生的紅外發(fā)射管驅(qū)動(dòng)電路；接收所述紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光的紅外光敏二極管，紅外光敏二極管和紅外發(fā)射管之間為出紙通道；耦接所述紅外光敏二極管并因應(yīng)所述紅外光產(chǎn)生交變的偏置信號(hào)的偏置電路；通過(guò)電容將所述交變偏置信號(hào)耦接其輸入端的帶負(fù)反饋電路的放大電路，放大電路將所述交變偏置信號(hào)放大輸出，所述反饋電路能補(bǔ)償溫度對(duì)放大電路的輸出信號(hào)的影響；以及接收所述放大電路輸出的信號(hào)以判斷是否出紙的控制器。
[0011]本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，所述放大電路的放大元件為三極管，負(fù)反饋電路包括耦接在三極管的發(fā)射極的電阻。
[0012]本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，所述偏置電路和所述紅外光敏二極管之間還與防靜電電路耦接。
[0013]本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，所述電容和放大電路的輸入端之間還設(shè)置有調(diào)節(jié)三極管的靜態(tài)穩(wěn)定工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)電路。
[0014]本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，所述紅外發(fā)射管驅(qū)動(dòng)電路包括MOS管或三極管。
[0015]本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，所述控制器為微控制單元(MCU)或中央處理器(CPU)。
[0016]采用超聲頻率的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管，接收端采用高靈敏度的紅外光敏二極管，配合電容隔斷直流作用、負(fù)反饋放大電路，接收放大的是數(shù)字脈沖信號(hào)，避免了以前的AD讀數(shù)誤差，既可以有效的消除太陽(yáng)光、其它環(huán)境光的影響，又可以消除環(huán)境溫度變化帶來(lái)的AD讀數(shù)偏移的問(wèn)題，同時(shí)檢測(cè)距離也可以得到大幅度的提升。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]本實(shí)用新型的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將通過(guò)下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變得更加明顯，其中:
[0018]圖1為條碼打印秤的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置的外形圖。
[0019]圖2為圖1中條碼打印秤的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，在以下的描述中闡述了更多的細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實(shí)施例的內(nèi)容限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0021]如圖1和圖2所示，紅外發(fā)射二極管LED在支架IA的左端，紅外光敏二極管Dl在支架IA的右端，紅外光敏二極管Dl耦接其背側(cè)的PCB組件2，通過(guò)支架IB固定紅外發(fā)射二極管LED、紅外光敏二極管Dl、PCB組件2在支架IA上，PCB組件2以及紅外發(fā)射二極管LED還通過(guò)線路與圖中沒(méi)有示出的控制器耦接。
[0022]PCB組件2上的電路在圖2中顯示了。如圖2所示，紅外發(fā)射二極管LED由驅(qū)動(dòng)電路4通過(guò)PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)，PWM信號(hào)最好是超聲信號(hào)，紅外發(fā)射二極管LED發(fā)出的紅外光發(fā)射到其對(duì)面設(shè)置的紅外光敏二極管D1，紅外光敏二極管Dl耦接偏置電路5，其上施加有反向電壓，紅外光敏二極管Dl因應(yīng)受到紅外光照射與否，其中流通的反向飽和漏電流發(fā)生變化，從而使偏置電路5輸出變動(dòng)的偏置信號(hào)，該偏置信號(hào)通過(guò)包括電容Cl耦接到帶負(fù)反饋的放大電路8的輸入端(基極)。放大電路8將該偏置信號(hào)放大輸出到控制器3。在電容Cl和放大電路8的輸入端之間還耦接有用于調(diào)節(jié)三極管的靜態(tài)穩(wěn)定工作點(diǎn)的電路7。
[0023]在較佳的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路4的放大元件Ql為MOS管(金屬(metal) —氧化物(oxid)—半導(dǎo)體(semiconductor)場(chǎng)效應(yīng)晶體管)，也可以是三極管。放大元件Ql的柵極接收PWM信號(hào)，將一個(gè)放大的變化的電流經(jīng)過(guò)電阻Rl施加到紅外發(fā)射二極管LED，紅外發(fā)射二極管LED因此發(fā)出紅外光線，在沒(méi)有被打印的標(biāo)簽輸出的情況下，紅外光線照射到紅外光敏二極管D1，紅外光敏二極管Dl受到紅外光線的激發(fā)，在反向電壓作用下，反向飽和漏電流大大增加，因應(yīng)變化的紅外光線，形成變化的光電流，該變化的光電流通過(guò)電容Cl耦接到圖2中左端的電路。偏置電路5包括電阻R2，電阻R2用于調(diào)節(jié)紅外光敏二極管Dl產(chǎn)生的光電流(偏置電流)。電容Cl隔斷紅外光敏二極管Dl產(chǎn)生的直流成分，例如太陽(yáng)光或者外界紅外光線照射在二極管Dl產(chǎn)生的直流。調(diào)節(jié)電路7包括電阻R3、R4，其用于調(diào)節(jié)三極管Q2的靜態(tài)工作點(diǎn)。
[0024]放大電路8包括三極管Q2和用于產(chǎn)生負(fù)反饋的電阻R6(負(fù)反饋電路)，由于三極管Q2本身的溫度特性，基極和發(fā)射極之間的電壓(Vbe)會(huì)隨溫度的升高而減小，同時(shí)三極管的放大倍數(shù)也會(huì)增大，導(dǎo)致發(fā)射極電流(IE)增大，加上負(fù)反饋電阻R6后，在負(fù)反饋電阻R6上的壓降會(huì)增大，此增大的負(fù)反饋電壓正好可以彌補(bǔ)Vbe的減小，使的放大電路的工作點(diǎn)保持穩(wěn)定，對(duì)電路的放大倍數(shù)也起到穩(wěn)定作用，反之，溫度降低時(shí)，Vbe會(huì)增大，IE電流會(huì)減小，負(fù)反饋電壓也減小，得以補(bǔ)償Vbe的增大趨勢(shì)，使得放大電路更穩(wěn)定。
[0025]放大電路8的放大元件不限于是三極管，可以是MOS管。負(fù)反饋電路也便于如圖所示的反饋電阻R6提供的電流串聯(lián)負(fù)反饋，其反饋類型還可以是電壓串聯(lián)負(fù)反饋或電流并聯(lián)負(fù)反饋或電壓并聯(lián)負(fù)反饋。
[0026]偏置電路5與紅外光敏二極管Dl之間還可以設(shè)置防靜電電路6，其包括兩并聯(lián)的二極管D2。
[0027]控制器3可以是MCU或CPU，其接收放大電路8的輸出信號(hào)可以是其外部中斷請(qǐng)求腳，輸出信號(hào)觸發(fā)控制器3的外部中斷，從而控制器3可以對(duì)輸出信號(hào)(脈沖信號(hào))進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以測(cè)量輸出信號(hào)的周期及脈寬等，用于判斷此檢測(cè)裝置中間是否有紙:如果有紙則輸出信號(hào)為高電平，無(wú)法觸發(fā)控制器3的中斷；如果沒(méi)有紙的遮擋，則控制器3就能接受至Ij脈沖。PWM信號(hào)也可以由控制器3輸出。
[0028]用超聲頻率的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)放大元件Q1，給紅外發(fā)射二極管LED施加低占空比的超聲PWM信號(hào)，紅外光敏二極管Dl接收此PWM信號(hào)，同時(shí)將環(huán)境光，包括太陽(yáng)光等背景噪聲一道接收進(jìn)來(lái)，由于太陽(yáng)光等環(huán)境噪聲施加在紅外光敏接收管上，表現(xiàn)出來(lái)的是直流或低頻信號(hào)特征，因此用電容Cl隔直電容就可以將這些噪聲濾掉。此時(shí)放大元件Q2的放電電路只會(huì)將有用的PWM信號(hào)進(jìn)行放大，調(diào)節(jié)放大倍數(shù)和負(fù)反饋系數(shù)，使得放大后的PWM峰值接近電源電壓，以便可以進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，此負(fù)反饋放大電路對(duì)整個(gè)紅外發(fā)射和接收的溫度特性也有補(bǔ)償作用，避免了以前類似電路的缺點(diǎn)。
[0029]在前述實(shí)施例中，太陽(yáng)光或環(huán)境光相對(duì)出紙檢測(cè)器而言，都是低頻響應(yīng)噪聲，給紅外發(fā)射管LED發(fā)送超聲頻率的PWM信號(hào)，在接收端加高通濾波器(電容Cl和電阻R4構(gòu)成)可以有效濾除太陽(yáng)光及環(huán)境光的低頻信號(hào)，在接收端加上負(fù)反饋放大電路既可以增加接收信號(hào)的穩(wěn)定性又可以消除溫度漂移的影響。
[0030]在前述實(shí)施例中，采用低成本高功率密度的紅外發(fā)射管與高接收靈敏度的小封裝的紅外光敏接收管配對(duì)，可以進(jìn)行較長(zhǎng)距離的有效檢測(cè)，可以有效解決安裝位置上的限制，因此可以采取將發(fā)射管和接收管進(jìn)行遠(yuǎn)距離相對(duì)安裝，采取對(duì)射的方式讓被測(cè)紙張從當(dāng)中穿過(guò)，這樣可以使得接收信號(hào)穩(wěn)定可靠，同時(shí)可以讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在打印機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)可以自由發(fā)揮而不影響用戶的需求。
[0031]在前述實(shí)施例中，檢測(cè)出紙的傳感裝置采用頻率為超聲頻率脈沖發(fā)送信號(hào)，在接收端只需檢測(cè)到脈沖即可，也可以對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，在接收端接收脈沖并進(jìn)行解調(diào)，相當(dāng)于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，增加了抗干擾能力和可靠性。
[0032]可以用低占空比的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光管，可以有效的增加紅外發(fā)光管的使用壽命，防止老化。
[0033]采用普通廉價(jià)的紅外發(fā)光管和高靈敏的紅外接收管，采用新的結(jié)構(gòu)，使二者合為一體。
[0034]本實(shí)用新型雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.條碼打印秤的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置，其特征在于包括 通過(guò)超聲頻率的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管產(chǎn)生的紅外發(fā)射管驅(qū)動(dòng)電路； 接收所述紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光的紅外光敏二極管，紅外光敏二極管和紅外發(fā)射管之間為出紙通道； 耦接所述紅外光敏二極管并因應(yīng)所述紅外光產(chǎn)生交變的偏置信號(hào)的偏置電路； 通過(guò)電容將所述交變偏置信號(hào)耦接其輸入端的帶負(fù)反饋電路的放大電路，放大電路將所述交變偏置信號(hào)放大輸出，所述反饋電路能補(bǔ)償溫度對(duì)放大電路的輸出信號(hào)的影響；以及 接收所述放大電路輸出的信號(hào)以判斷是否出紙的控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置，其特征在于所述放大電路的放大元件為三極管，負(fù)反饋電路包括耦接在三極管的發(fā)射極的電阻。
3.如權(quán)利要求1所述的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置，其特征在于所述偏置電路和所述紅外光敏二極管之間還與防靜電電路耦接。
4.如權(quán)利要求2所述的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置，其特征在于所述電容和放大電路的輸入端之間還設(shè)置有調(diào)節(jié)三極管的靜態(tài)穩(wěn)定工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)電路。
5.如權(quán)利要求1所述的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置，其特征在于所述紅外發(fā)射管驅(qū)動(dòng)電路包括MOS管或三極管。
6.如權(quán)利要求1所述的打印機(jī)出紙檢測(cè)裝置，其特征在于所述控制器為微控制單元或中央處理器。
【文檔編號(hào)】B41J29/00GK204077095SQ201420566564
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】謝建忠, 陳黎剛, 吳克明 申請(qǐng)人:梅特勒-托利多(常州)測(cè)量技術(shù)有限公司, 梅特勒-托利多(常州)精密儀器有限公司, 梅特勒-托利多(常州)稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司