凌秀泽 孔逸敏 徐寅林

(南京师范大学物理科学与技术学院，江苏 南京 210046)

0 引言

在工业生产过程中，由于作业的复杂性和重复性，致使生产车间的机械化程度越来越高。机械化程度的提高一方面减轻了作业人员的劳动量，但另一方面，人机交互程度的大幅提高，也对保护作业人员的人身安全提出了更高的要求[1]。

拥有保障一线生产工人人身安全的可靠防护装置，是现代化机械生产的一个重要部分[2]。本文设计了一种新型的安全光幕。安全光幕包括大电流间隙脉冲驱动的红外线发射、接收和光路的同步识别三个部分。系统以红外线为介质，在危险区域形成红外光幕。正常工作时，接收端可以接收到发射端发出的红外信号，而当有物体进入该危险区域时，任一条光路的红外线被挡住，被挡光路经光路同步识别电路识别后，安全系统就可以驱动实施相应的安全措施，从而即时保障作业人员的安全。

1 系统结构

从脉冲信号的输入到最后的安全系统的控制，整体上经过了窄脉冲产生调理电路、大电流驱动的红外发射电路、红外接收电路及光路同步识别电路等几个模块。系统结构框图如图1所示。

图1 系统结构框图Fig.1 Structure of the system

检测区域之所以选择红外线是源于一方面红外线为不可见光，隐蔽性好;另一方面红外线的波长较长，穿透能力和抗干扰能力较强，且不易散射、不易引起串干扰[3]。红外接收管是一种光感电流源，光感电流随光通量的增大而增大，光感电流对电容进行充电，就可以得到随光通量变化而变化的电信号。……