|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
一、前言- Y. v4 N: X+ Z; |
/ a# y2 O5 l3 Y探丝传感器是化纤牵伸设备中必不可少的断丝检测装置。传统的探丝传感器大多采用电荷感应式，其检测灵敏度高，但受环境温度及湿度的影响较大，从而影响其可靠性和准确性。光电式探丝传感器可以弥补以上检测方法的不足，从而大大提高了断丝检测的准确性和可靠性。3 d/ o2 R! F& r/ o$ T
二、光电式探丝传感器的原理
4 ?' b) X9 G7 V, }, N* T" m& u 6 U! a0 y8 x7 b: M' a/ Z
光电式探丝传感器能对纺织机械纺的纤维进行非接触断丝检测，并能配合切丝器及时切断断丝，以防止纤维缠绕机器部件。
' A$ I7 B+ s, i j J6 d , j5 t' P4 d9 T: v6 n# a; U! B( x
光电式探丝传感器利用红外光电原理对纤维的运动状态进行检测，当纤维正常时，由于机器的牵伸或卷绕等动作，位于传感器U形槽中的纤维会有微小的抖动，此抖动会不断地遮挡U形槽中左右两边红外光的发射和接收，使其产生连续的红外脉冲；当纤维丝断开以后，该连续的红外脉冲减少或消失，探丝器通过检测和判断红外脉冲的频率即可判断纤维是否已断开。9 a% j1 L& H( y; @
三、电路设备及功能实现
?4 x/ Q/ K4 F; e" `$ q 3 ]) Q: g6 E2 O. I6 p J2 P6 E
电路组成：红外发射电路、红外接收电路、放大电路、整形调制电路、解调电路、触摸感应延时电路 、过流保护电路及输出电路。
5 g1 |* N9 z) k) b( t- U! ~
* V2 W7 `+ n. h! q% }! G! E' J; B$ [' `1、红外发射及接收电路。
( \* S) G1 X: o$ o; P8 p
# m( D n3 U8 y" }9 ?为了使发光二极管的亮度始终保持一定，由 LED 1 、N 1 、R 0 、Z D1 和R 1 构成恒流源红外发射电路，IC 2B ,P H , R 2 ～ R 4 构成红外接收电路，信号通过C 1 耦合输出。当P H 接受到的红外光能不变时，IC 2B 的7脚输出电平不变，则 C 1 无耦合信号输出。当由于丝线的摆动而不断重复地切割红外光束使P H 所接收到的光能改变时， C 1 耦合输出相同频率的脉动信号。
! V- D4 m4 P5 ]$ v/ v1 x; t
$ c" D i# j7 A2、前级放大及整形调制电路/ B: l: W; l6 U& n# S1 v
( J4 l% W1 o6 [) e: A
由 R 5 ～ R 9 及 IC 2A 组成前级放大电路，由 R 5 、 R 6 输入偏置静态工作点，对C 1 耦合过来的微弱
7 G4 M9 ~3 g9 u9 k N/ t( s: d尖脉冲信号进行放大，其增益的大小取决于R 8 和R 9 的比值。整形调制电路由 R 11 ～ R 13 、 C 3 及IC 2D4 n, R& Y- T( O X$ r2 H
组成，将前级尖脉冲信号整形调制为等幅方波脉冲信号。2 i) w) _( }" C% q. @! f* |/ H
+ q% h1 I' e6 @
3、解调电路) s9 I: G0 U& Q, f. R' @
! R0 Z( L4 z9 N6 n4 \" x& O3 [
由 D 1 、R 15 ～R 18 、C 6 及IC 2C 组成，由R 18 引入正反馈。当前级信号频率低于一定值 F 1 时，IC 2C 的8脚输出低电平；当前级信号频率高于一定值 F 2 时，IC 2C 的8脚输出高电平。临界过渡区频率范围 F W = F 2 - F 1 ，适当的 F W 可以有效防止检测信号临界过渡区的输出振荡，使得检测动作可靠。
1 x w, N1 d, c/ S. l0 C' o
N; B+ _% a( J' k$ u1 ?4、触摸感应延时电路、过流保护电路及输出电路
! r7 O: ]& b$ x5 [: @
; E: t" J9 I1 D- i$ z- yIC 1D 、 C 8 、 R 24 及D 4 构成触摸延时控制。当断丝或引丝 状态时，由于脉冲信号 F 小于 F 1 值，图四的信号输入端为低电平，探丝器输出信号；当触摸延时感应端时， IC 1D 的14脚输出高电平，对 C 8 进 行快速充电，输出截止。延时时间由 C 8 及 R 24 决定。通过这个触摸延时，可以进行伸头引丝操作。过流保护电路由 IC 1C 及 R 27 组成， R 27 可以限制峰值电流，同时将过流信号反馈至IC 1A 的10脚，使输出快速截止。D 5 起续流作用，可以防止感性负载通断时损坏电路。$ P1 U0 |; t# C7 W4 \* ]
四、结论
) }6 i0 ~# P7 {- l
8 L( r: e: h, b3 t, } o4 r0 d" ?该红外光电式探丝传感器经过反复的设计和试验, 各项技术指标均达到较好的水平，其低电平输出小于0.1V，正常功耗小于0.3W，负载电流可达800mA，短路保护电流为1A，断丝响应时间小于0.5s，电源延迟时间为4s，触摸延时时间为15s，可以检测不同材质种类的断丝。
, g5 b E( I+ m% s* q2 Z |
|
/1 
发表于 2020-4-26 13:08
收藏
淘帖
支持！
反对！