笔者在科技创新活动中，购买了多个光电接近开关，它们的售价很高。后来仔细剖析这些光电接近开关后，发现它们的工作原理很简单，笔者自制几个后发现，自制的开关不仅成本极低(不超过10元)，而且在供电电压、探测距离方面比购买的成品还好。它只需5V电压供电(输出为TTL电平)、大探测距离为20cm以上(这个距离与红外管的发射功率和被探测材料的表面性质有关)，探测距离还可以调节，而购买的成品供电电压要求12～24V，探测距离也不可调节。
笔者自制的光电接近开关电路原理图如图1所示，图1中的元件参数见附表。由555构成多谐振荡器，从③脚输出38kHz的方波信号。经VT1驱动红外发射管VD2向外发射频率为38kHz红外调制信号。之所以选用38kHz的红外调制信号，是由于选用的红外接收头U1的频率响应为38kHz(U1型号AT138B的“38”表示响应频率大小，其外观和引脚如图1右方所示)。当有障碍物靠近时，红外线反射回来被U1所接收，当接收到的红外信号足够强时输出(OUT)为低电平，否则为高电平。如果用5V供电，输出(OUT)为TTL电平可直接与微处理器相接。多谐振荡器的振荡频率计算公式为：
t1≈0.7(R1+R2)×C1；
t2≈0.7(R3+R4)×C1；
f=1/(t1+t2)。
调试时使输出波形的占空比尽量为1:1，笔者经过试验发现只要占空比偏离1:1不太多则无所谓，但频率不要偏离38kHz太多，否则探测精度会下降，频率偏离太大时则U1根本没有响应。经过计算在R1、R3为1k时R2、R4调到880Ω左右（实际有所偏差）。
红外发射管的发射功率可通过改变R5的阻值进行调节，发射管的发射电流大小决定了探测距离的大小。如果不需调节探测距离的大小，R5、R6可用一固定阻值的电阻代替。
红外接近开关制作的关键并不在于电路，而是在结构上，特别是U1和VD2的位置不能随便放置。笔者把该红外接近开关做成探头状，把整个电路板安装在一根塑料管内，并引出三根导线：电源、地、输出(OUT)。U1、VD2放置在塑料管的前端，并用不透光的塑料片把U1、VD2隔开，为了防止VD2向旁边漏射出红外线可用黑色电胶布在VD2的周围绕一两圈，只让红外线从VD2的前方发出(电路板、隔光塑料片、U1、VD2可用硅胶进行固定)，其结构如图2所示。
注意：不要忘了在VD2的周围用黑色绝缘胶布绕一两圈，只让红外线从VD2的前方射出，否则VD2从旁边漏射出红外线将直接到达U1，输出端(OUT)总为低电平，如图3所示。
该电路只要焊接无误，结构安排得当，不需要太多的调试(只要把多谐振荡器的振荡频率调到38kHz即可)，一试就能成功。制作结果表明：该红外接近开关不仅能探测到接近到探头一定距离的物体，还能识别出颜色的深浅(浅颜色的物体由于反光性较强其触发距离较远)，而且所使用的元件都是市面上极易买到的，AT138B是红外接收头，如买不到可用同类产品(如HM383)代替。
| R1 | 1kΩ | C1 | 0.01 uF |
| R2 | 1kΩ（微调电阻） | C2 | 100uF/16V |
| R3 | 1kΩ（微调电阻） | VD1 | 普通二极管 |
| R4 | 1kΩ | VD2 | 普通红外发射管 |
| R5 | 1kΩ（微调电阻） | VT1 | 9014 |
| R6 | 100Ω | U1 | AT138B（或同类产品） |
| R7 | 2.2kΩ（微调电阻） | IC | 555 |
| 1、一般要求 ①安装工作宜从上至下进行，避免立体交叉作业，防止伤人和损坏设备。 ②凡两人以上安装或操作同一设备时，应建立呼唤应答制。 ③设置或就位设备时，不应将脚放在设备的下方，防止压伤。 ④使用扳手时，不准套上管子。 2、电缆施工应注意的安全事项： ①挖掘电缆沟前应了解地下设施埋设情况，并应采取措施防止损坏地下设施或发生触电事故。 ②敷设电缆前，应将电缆盘架设稳固，并将电缆盘上凸出的钉子等拔掉，以防转动时损伤人员。 ③人力施放电缆时，每人所承担的重量不得超过35kg。所有人员均应站在电缆的同一侧，在拐弯处应站在其外侧。往地下放电缆时，应按先后顺序轻轻放下，不得乱放。 ④施放电缆时，不得在易坍塌的沟边O．5m以内行走。在墙洞、沟口、管口及隔层等处施放电缆时，人员应距洞口处1m以上。 ⑤剥除电缆麻皮。铠装时应带手套、口罩，防止沥青中毒。 ⑥在腐蚀环境中敷设电缆时，电缆不宜做中间接头。 3、敷设电缆线注意事项 (1)电缆线路要满足供配电需要，保证安全运行，便于维修。 (2)对直接敷设的地下电缆，应用防腐层保护。 (3)直埋电缆的沟底必须平整，无坚硬物，否则应在沟底铺一层细砂或软土。后覆盖混凝土保护板，并绘制竣工图，标明具体坐标、部位和走向，以供维修检查用。 (4)电缆的埋设深度及电缆与各种设施交叉的小间隔距离应符合电气上的要求。 (5)铠装电缆垂直敷设或水平敷设时，在电缆的首端、转弯及接头处，需用卡子固定住。 (6)敷设时应防止电缆扭弯，在施工中电缆的转弯应符合其敷设弯曲半径。 (7)电缆穿越地面、建筑物时，需装保护套管，一根保护管只穿一根，保护管内径应大于1.5倍的电缆外径。 (8)多根电缆并列敷设时，中间的接头应前后错开或采用穿钢管保护。 (9)电缆在过河时，两端应留3～5m余量；过桥时应留0.3～0.5m；建筑物进出口电缆的终端，应留1～1. 5m余量。 (10)铠装电缆和铝包（铅包）电缆的金属外皮两端、金属电缆终端头及保护钢管应可靠接地，其接地电阻应小于10Ω。 |