采用两条传输线的光线颜色传感器及其使用方法

摘要

本发明公开了采用两条传输线的光线颜色传感器及其使用方法，包括第一传输线和第二传输线，第一传输线一端串联连接电压源和取样电阻，取样电阻两端安装电压测量装置，在第一传输线和第二传输线间连接可变电流负载，第二传输线一端接地，还包括控制芯片和光电转换器，控制芯片通过颜色电信号传输线与光电转换器连接，控制芯片通过电压测量线与第一传输线连接，控制芯片通过电流控制线与可变电流负载连接。本发明的有益效果在于：利用电流和电压信号的测量，只需两条传输线就能够完成对光线的红、绿、蓝和总光照的测量，大大减少了传输线的使用数量，尤其是在测量多个光线信号的时候，能够有效降低传输线的数量，降低成本；结构合理，布线简洁方便。

说明书

技术领域

本发明涉及光线颜色传感器领域，具体是一种只用两条传输线就可以完成 对光线的红、绿、蓝和总光照的测量的光线颜色传感器及其使用方法。

背景技术

光电转换器可以把光信号转换成电信号，然后对电信号测量以达到测量光 线和颜色的目的。现有的光电转换器，在对光线和颜色进行测量时，通常需要6 条传输线包括电源线、地线、红信号线、绿信号线、蓝信号线和总光强信号线。 这种结构的光线颜色传感器，在使用时存在的最大问题就是所需信号线较多， 线路非常复杂，尤其是在测量多个光线信号的时候，需要用到多个光线颜色传 感器，此时就需要大量的传输线进行信号传输，大大提高了成本，同时布线也 非常复杂，安装不方便，容易出现失误。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种采用两条传输线的光线颜色传感器，它仅 采用两条传输线就可以完成对光线的红、绿、蓝和总光照的测量，大大减少了 光线颜色传感器所用传输线的数量，简化了布线操作。

本发明的目的之二在于提供上述光线颜色传感器的使用方法。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：采用两条传输线的光线 颜色传感器，包括第一传输线和第二传输线，第一传输线一端串联连接电压源 和取样电阻，取样电阻两端安装电压测量装置，在第一传输线和第二传输线间 连接可变电流负载，第二传输线一端接地，还包括控制芯片和光电转换器，控 制芯片通过颜色电信号传输线与光电转换器连接，控制芯片和光电转换器分别 与电源装置连接，控制芯片通过电压测量线与第一传输线连接，控制芯片通过 电流控制线与可变电流负载连接。

为了简化控制芯片的供电线路，采用统一供电，优选将第一传输线通过导 线与稳压器连接，稳压器通过导线与控制芯片连接，控制芯片通过导线与第二 传输线连接。

为了简化光电转换器的供电线路，采用统一供电，稳压器通过导线与光电 转换器连接，光电转换器通过导线与第二传输线连接。

采用本发明实施例之一的光线颜色传感器的使用方法，包括以下步骤：

(1)、利用电压测量装置测量取样电阻两端的电压，从而得知通过第一传 输线在被测量端所消耗的电流。

(2)、电压源给出不同的电压值作为指令告诉被测量端应该读取红色，绿 色或是蓝色的信号；

(3)、控制芯片测量出电压源给出的电压值，判断出应该读取哪种颜色的 信号，然后从光电转换器读出相应颜色的电信号；

(4)、控制芯片根据颜色电信号强度驱动可变电流负载，用以改变被测量 端所消耗的电流。

(5)、测量端通过利用电压检测装置测量取样电阻两端的电压，从而得知 被测量端所消耗的电流，得出可变电流负载上的电流，从而得知被测颜色的信 号强度。

采用本发明实施例之二的光线颜色传感器的使用方法，包括以下步骤：

(1)、利用电压测量装置测量取样电阻两端的电压，从而得知通过第一传 输线在被测量端所消耗的电流；

(2)、在被测量端有一个稳压器，提供稳定的工作电压给控制芯片和光电 传感器。

(3)、电压源给出不同的电压值作为指令告诉被测量端应该读取红色，绿 色或是蓝色的信号；

(4)、控制芯片测量出电压源给出的电压值，判断出应该读取哪种颜色的 信号，然后从光电转换器读出相应颜色的电信号；

(5)、控制芯片根据颜色电信号强度驱动可变电流负载，用以改变被测量 端所消耗的电流；

(6)、测量端通过利用电压检测装置测量取样电阻两端的电压，由于稳压 器、控制芯片和光电转换器消耗的电流很小并且恒定，从而计算出被测量端所 消耗的电流，得出可变电流负载上的电流，从而得知被测颜色的信号强度。

本发明的有益效果在于：能够解决公知技术中存在的不足，利用电流和电 压信号的测量，只需两条传输线就能够完成对光线的红、绿、蓝和总光照的测 量，大大减少了传输线的使用数量，尤其是在测量多个光线信号的时候，能够 有效降低传输线的数量，降低成本；结构合理，布线简洁方便。

相比较现有技术，本发明还具有更好的扩展功能，当需要更换光电转换器 或者调整检测颜色数量时，只需调整控制芯片的设定值，就可以与不同颜色及 不同颜色检测数量的光电转换器进行配合，使用方便，标准化生产，无需为单 独的光电转换器配置不同的传输线路，大幅降低了生产成本。

附图说明

附图1是本发明实施例之一的结构示意图；

附图2是本发明实施例之二的结构示意图。

附图中所示标号：1、电压源；2、取样电阻；3、可变电流负载；4、稳压 器；5、光电转换器；6、颜色电信号传输线；7、控制芯片；8、被测量端；9、 第二传输线；10、测量端；11、电压测量装置；12、第一传输线；13、电压测 量线；14、电流控制线。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内 容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样 落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，本发明所述采用两条传输线的光线颜色传感器，实施例之一 的结构在于：包括第一传输线12和第二传输线9，第一传输线12一端串联连接 电压源1和取样电阻2，取样电阻2两端安装电压测量装置11，电压测量装置 11通过测量取样电阻2两端的电压，从而得知通过第一传输线12在被测量端所 消耗的电流。在第一传输线12和第二传输线9间连接可变电流负载3，第二传 输线9一端接地。还包括控制芯片7和光电转换器5，控制芯片7通过颜色电信 号传输线6与光电转换器5连接。颜色电信号传输线6一般为红、绿、蓝色电 信号传输线，采用其他颜色电信号传输线或者调整颜色电信号传输线的数量， 其具体实施方式与上述实施相同，在此不再详细描述。光电转换器5能够将光 信号转变成电信号。控制芯片7和光电转换器5分别与独立的电源装置连接。 所述控制芯片7通过电压测量线13与第一传输线12连接，控制芯片7通过电 流控制线14与可变电流负载3连接。控制芯片7能够通过电压测量线13检测 出电压源1给出的电压值，判断出应该读取哪种颜色的信号，然后从光电转换 器5读出相应颜色的电信号。控制芯片7根据颜色电信号强度驱动可变电流负 载3进行调整，用以改变被测量端所消耗的电流。测量端通过利用电压检测装 置11测量取样电阻2两端的电压，从而得知被测量端所消耗的电流，得出可变 电流负载3上的电流，从而得知被测颜色的信号强度。

本发明实施例之一所述结构的使用方法，包括以下步骤：

(1)、利用电压测量装置11测量取样电阻2两端的电压，从而得知通过第 一传输线12在被测量端8所消耗的电流。

(2)、电压源1给出不同的电压值作为指令告诉被测量端8应该读取红色， 绿色或是蓝色的信号。

(3)、控制芯片7测量出电压源1给出的电压值，判断出应该读取哪种颜 色的信号，然后从光电转换器5读出相应颜色的电信号。

(4)、控制芯片7根据颜色电信号强度驱动可变电流负载3，用以改变被测 量端8所消耗的电流。

(5)、测量端10通过利用电压检测装置11测量取样电阻2两端的电压， 从而得知被测量端8所消耗的电流，得出可变电流负载3上的电流，从而得知 被测颜色的信号强度。

如图2所示，本发明所述采用两条传输线的光线颜色传感器，实施例之二 的结构在于：包括第一传输线12和第二传输线9，第一传输线12一端串联连接 电压源1和取样电阻2，取样电阻2两端安装电压测量装置11，在第一传输线 12和第二传输线9间连接可变电流负载3，第二传输线9一端接地，还包括控 制芯片7和光电转换器5，控制芯片7通过颜色电信号传输线6与光电转换器5 连接，控制芯片7和光电转换器5与电源装置连接，控制芯片7通过电压测量 线13与第一传输线12连接，控制芯片7通过电流控制线14与可变电流负载3 连接。为了简化供电装置，实现统一供电，优选在第一传输线12通过导线与稳 压器4连接，稳压器4通过导线与控制芯片7连接，控制芯片7通过导线与第 二传输线9连接。稳压器4通过导线与光电转换器5连接，光电转换器5通过 导线与第二传输线9连接。

本发明实施例之二的结构的使用方法，包括以下步骤：

(1)、利用电压测量装置11测量取样电阻2两端的电压，从而得知通过第 一传输线12在被测量端8所消耗的电流；

(2)、在被测量端8有一个稳压器4，提供稳定的工作电压给控制芯片7和 光电传感器5。

(3)、电压源1给出不同的电压值作为指令告诉被测量端应该读取红色， 绿色或是蓝色的信号；

(4)、控制芯片7测量出电压源1给出的电压值，判断出应该读取哪种颜 色的信号，然后从光电转换器5读出相应颜色的电信号；

(5)、控制芯片7根据颜色电信号强度驱动可变电流负载3，用以改变被测 量端8所消耗的电流；

(6)、测量端10通过利用电压检测装置11测量取样电阻2两端的电压， 由于稳压器4，控制芯片7和光电转换器5消耗的电流很小并且恒定，从而计算 出被测量端8所消耗的电流，得出可变电流负载3上的电流，从而得知被测颜 色的信号强度。