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化纤领域中光电式探丝传感器技术应用
来源:pg电子游戏官网官方网站-pg电子竞技平台 发表于 2015/1/6

  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pg电子游戏官网官方网站-pg电子竞技平台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。

  光电式探丝传感器的原理      

  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。      

  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pg电子游戏官网官方网站-pg电子竞技平台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。       

  电路设备及功能实现      

  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。      

  1. 红外发射及接收电路     

  为了使发光二极管的亮度始终保持一定,由 led1 、n1 、r0 、zd1 和r1构成恒流源红外发射电路,ic 2b,ph,r2~r4构成红外接收电路,信号通过c1耦合输出。当ph接受到的红外光能不变时,ic 2b的7脚输出电平不变,则c1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ph所接收到的光能改变时,c1耦合输出相同频率的脉动信号。

  2. 前级放大及整形调制电路       

  由r5~r9及ic 2a组成前级放大电路,由r5、r6输入偏置静态工作点,对c1耦合过来的微弱尖脉冲信号进行放大,其增益的大小取决于r8和r9的比值。整形调制电路由r11~r13、c3及ic 2d组成,将前级尖脉冲信号整形调制为等幅方波脉冲信号。

  3. 解调电路         

  由d1、r15~r18、c6及ic 2c组成,由r18引入正反馈。当前级信号频率低于一定值f1时,ic 2c的8脚输出低电平;当前级信号频率高于一定值f2时,ic 2c的8脚输出高电平。临界过渡区频率范围fw=f2-f1,适当的fw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。         

  4. 触摸感应延时电路、过流保护电路及输出电路        

  ic 1d、c8、r24及d4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f1值,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c8进行快速充电,输出截止。延时时间由c8及r24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, r27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。d5起续流作用,可以防止感性负载通断时损坏电路。         

  小结         

  该红外光电式探丝pg电子游戏官网官方网站-pg电子竞技平台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。

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