一、前语
探丝传感器是化纤牵伸设备中必不可少的断丝检测设备。传统的探丝传感器大多选用电荷感应式,其 检测灵敏度高,但受环境温度及湿度的影响较大,然后影响其牢靠性和准确性。光电式探丝传感器能够补偿以上检测办法的缺乏,然后大大提高了断丝检测的准确性和牢靠性。
二、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,并能合作切丝器及时切断断丝,以避免纤维环绕机器部件。
光电式探丝传感器使用红外光电原理对纤维的运动状况进行检测,当纤维正常时,因为机器的牵伸或卷绕等动作,坐落传感器U形槽中的纤维会有细小的颤动,此颤动会不断地遮挡U形槽中左右两头红外光的发射和接纳,使其发生接连的红外脉冲;当纤维丝断开今后,该接连的红外脉冲削减或消失,探丝器通过检测和判别红外脉冲的频率即可判别纤维是否已断开。
三、电路设备及功用完成
电路组成:红外发射电路、红外接纳电路、扩大电路、整形调制电路、解调电路、接触感应延时电路 、过流维护电路及输出电路。
1、红外发射及接纳电路(见图1)。
为了使发光二极管的亮度始终保持必定,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 构成红外接纳电路,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。当因为丝线的摇摆而不断重复地切开红外光束使P H 所接纳到的光能改动时, C 1 耦合输出相同频率的脉动信号。
2、前级扩大及整形调制电路(见图2)
由 R 5 ~ R 9 及 IC 2A 组成前级扩大电路,由 R 5 、 R 6 输入偏置静态作业点,对C 1 耦合过来的弱小尖脉冲信号进行扩大,其增益的巨细取决于R 8 和R 9 的比值。整形调制电路由 R 11 ~ R 13 、 C 3 及IC 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(见图3)
由 D 1 、R 15 ~R 18 、C 6 及IC 2C 组成,由R 18 引进正反应。当时级信号频率低于必定值 F 1 时,IC 2C 的8脚输出低电平;当时级信号频率高于必定值 F 2 时,IC 2C 的8脚输出高电平。临界过渡区频率规模 F W = F 2 – F 1 ,恰当的 F W 能够有用避免检测信号临界过渡区的输出振动,使得检测动作牢靠。
4、接触感应延时电路、过流维护电路及输出电路(见图4)
IC 1D 、 C 8 、 R 24 及D 4 构成接触延时操控。当断丝或引丝 状况时,因为脉冲信号 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;当接触延时感应端时, IC 1D 的14脚输出高电平,对 C 8 进 行快 速充电,输出截止。延时时刻由 C 8 及 R 24 决议。通过这个接触延时,能够进行伸头引丝操作。过流维护电路由 IC 1C 及 R 27 组成, R 27 能够约束峰值电流,一起将过流信号反应至IC 1A 的10脚,使输出快速截止。D 5 起续流效果,能够避免理性负载通断时损坏电路。
四、定论
该红外光电式探丝传感器通过重复的规划和实验, 各项技术指标均到达较好的水平,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,短路维护电流为1A,断丝呼应时刻小于0.5s,电源延迟时刻为4s,接触延时时刻为15s,能够检测不同原料品种的断丝。
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