檢測控(kòng)製係(xì)統(tǒng)是自動控(kòng)製(zhì)領(lǐng)域(yù)的(dí)核心技術之一(yī)，其(qí)準(zhǔn)確(què)性及(jí)靈敏度決(jué)定了(liǎo)自(zì)動(dòng)化(huà)過程的(dí)優劣。詳細(xì)介(jiè)紹(shào)了精(jīng)度可調試光電檢測係(xì)統的工(gōng)作流程及(jí)其主(zhǔ)要(yào)功能模(mó)塊的(dí)設計原理。該(gāi)係統可應用於(yú)紡織，機械，食品等(děng)生(shēng)產設備(bèi)中，對生(shēng)產(chǎn)產(chǎn)品進行實(shí)時(shí)檢測控製。 關鍵詞(cí)：精(jīng)度可調 光電(diàn)檢(jiǎn)測 紅外(wài)發射(shè)/接收檢測控(kòng)製(zhì)係(xì)統是自動(dòng)控(kòng)製領(lǐng)域的核心(xīn)支(zhī)持(chí)之一，其靈敏度(dù)及(jí)精度直接決定了自(zì)動(dòng)化(huà)過程的優(yōu)劣(liè)。通(tōng)過對部分棉(mián)紡(fǎng)織企(qǐ)業(yè)的生產現(xiàn)場調研(yán)發(fā)現(xiàn)，有一部(bù)分(fēn)紡(fǎng)紗(shā)設(shè)備仍使用(yòng)人工檢(jiǎn)測(cè)，不能保證(zhèng)斷(duàn)條(tiáo)及(jí)時撚(niǎn)接及棉紗粗(cū)細穩定(dìng)性，從而造成產(chǎn)品質量(liáng)差及生(shēng)產效率(shuài)低等問題(tí)。選擇匹配的檢(jiǎn)測電(diàn)路可實現控(kòng)製(zhì)功能，並能在實際環(huán)境(jìng)條(tiáo)件下實(shí)現精度(dù)可調試實時(shí)檢(jiǎn)測(cè)與(yǔ)控製。因此(cǐ)，它(tā)是(shì)產品(pǐn)質量(liáng)及(jí)效(xiào)率提高(gāo)的保(bǎo)證(zhèng)。鄭(zhèng)州航院機(jī)電(diàn)研究(jiū)所基於(yú)光(guāng)電技術開(kāi)發了(liǎo)高精度(dù)可調式檢測係統(tǒng)。由(yóu)於紅(hóng)外(wài)綫具(jù)有較強的(dí)穿(chuān)透(tòu)能(néng)力和抗(kàng)幹(gān)擾能力(lì)，不(bù)易(yì)散射且不易引(yǐn)起(qǐ)串幹(gān)擾，因此該(gāi)係統(tǒng)基於(yú)紅外綫(xiàn)傳感(gǎn)技術(shù)並(bìng)利用(yòng)調(tiáo)製(zhì)/解(jiě)調技術完(wán)成(chéng)了係統信(xìn)號發(fā)射接(jiē)收(shōu)，有效地改(gǎi)造(zào)了國(guó)產(chǎn)fa431，fa541係(xì)列(liè)高速粗紗機(jī)，使(shǐ)生產效(xiào)率提(tí)高(gāo)25～35%，產(chǎn)品質量大(dà)幅度提高(gāo)，受(shòu)到(dào)了(liǎo)使(shǐ)用單(dān)位的歡迎。經(jīng)專家(jiā)認證(zhèng)，改造(zào)後的fa431粗(cū)紗(shā)機(jī)在性(xìng)價比上優(yōu)於(yú)日本豐田公(gōng)司fl16粗(cū)紗機。該係(xì)統不(bù)僅(jǐn)可(kě)用於(yú)紡織(zhī)機械，通過對係(xì)統(tǒng)精(jīng)度，測量範(fàn)圍(wéi)的調節，還(huán)可應用在傳統(tǒng)鍛床，機(jī)床等(děng)生產(chǎn)設備(bèi)中，係(xì)統(tǒng)正(zhèng)確檢測(cè)率(shuài)達100%。 1 係(xì)統信(xìn)號流(liú)程(chéng)及工作原理從(cóng)信號(hào)發(fā)生(shēng)器到(dào)執行(háng)機件(jiàn)，是係統處(chǔ)理紅(hóng)外信(xìn)號(hào)的主通(tōng)道(dào)。在主(zhǔ)通道中(zhōng)，信號(hào)按圖1所示順序(xù)進行(háng)傳送。紅(hóng)外(wài)接(jiē)收管(guǎn)是(shì)一種(zhǒng)光感(gǎn)電流(liú)源。光(guāng)感電流(liú)隨(suí)光能(néng)量的(dí)增大而(ér)增大，光感電(diàn)流對電(diàn)容進行充(chōng)電後，就可(kě)以得(dé)到隨光通量變(biàn)化而變化的電信號。無遮擋物時，光路暢通(tōng)無(wú)阻，光感(gǎn)電流最大
；有(yǒu)遮擋(dǎng)物通(tōng)過檢(jiǎn)測區(qū)時，光(guāng)路被(bèi)遮(zhē)擋一部分，光(guāng)感電流(liú)降低，輸出電(diàn)位升高(gāo)，遮光麵積(jī)越大，輸出(chū)電位(wèi)就(jiù)越高(gāo)。利(lì)用該(gāi)原(yuán)理(lǐ)，通(tōng)過(guò)對(duì)檢測(cè)係統靈敏度(dù)的(dí)調節，對被(bèi)測(cè)特體(tǐ)直徑和麵(miàn)積量的測控，可實現(xiàn)質(zhì)檢或安全(quán)保護(hù)等作(zuò)用。紅外(wài)發光管(guǎn)和(hé)紅(hóng)外接收管分居(jū)光電(diàn)檢(jiǎn)測區兩(liǎng)側，很(hěn)少需要(yào)維(wéi)護。在(zài)實際工(gōng)作環境中(zhōng)，為(wéi)了滿足同時對多個(gè)工位(wèi)自動檢(jiǎn)測(cè)的(dí)要(yào)求(qiú)，係統使(shǐ)用接(jiē)插(chā)件連接(jiē)，安裝位置(zhì)及結(jié)構如圖2所(suǒ)示(shì)（本圖為通過接(jiē)插件(jiàn)實現多(duō)位(wèi)檢測(cè)）。係統發(fā)光(guāng)管采用脈(mài)動電(diàn)流驅動(dòng)方(fāng)式驅(qū)動(dòng)，紅外光的(dí)產生和(hé)拾取(qǔ)分(fēn)別(bié)采用脈衝(chōng)調(tiáo)製技術和同(tóng)步(bù)解調技(jì)術來(lái)完(wán)成(chéng)。脈衝調製光(guāng)與(yǔ)直(zhí)流光(guāng)相比，一(yī)方麵(miàn)增強(qiáng)了抵(dǐ)御(yù)環境(jìng)雜散(sàn)光(guāng)幹擾和(hé)車間內機(jī)電信號幹擾(rǎo)的(dí)能力(lì)，另(lìng)一方麵由(yóu)於(yú)發(fā)光管工作於(yú)脈(mài)衝(chōng)狀(zhuàng)態，其(qí)壽命(mìng)也相對(duì)延(yán)長。當(dāng)有(yǒu)遮擋(dǎng)物(wù)進(jìn)入(rù)檢測區時(shí)，紅(hóng)外接收管(guǎn)接收到(dào)的(dí)光(guāng)的強(qiáng)度會發(fā)生(shēng)突變。因(yīn)而，凡是(shì)變(biàn)化的光信(xìn)號(hào)，一概被看作有(yǒu)遮(zhē)擋(dǎng)信(xìn)號(hào)。傳統的(dí)安(ān)全保(bǎo)護器容易(yì)出現誤(wù)動作，如(rú)當(dāng)打(dǎ)開或關(guān)掉(diào)照明(míng)燈(dēng)時(shí)，信(xìn)號處理(lǐ)單元會將(jiāng)其判斷為有遮(zhē)接信(xìn)號而發(fā)生(shēng)誤(wù)操作。本(běn)係統在設(shè)計(jì)上采用脈衝調製/同步解(jiě)調(tiáo)技術(shù)，使紅外發光管一段時(shí)間(jiān)發射信號，一(yī)段時(shí)間(jiān)關斷(duàn)信(xìn)號，即(jí)發出脈衝形(xíng)式的紅外光。同樣，紅外接(jiē)收(shōu)管(guǎn)也(yě)隻(zhī)在紅外發光管發(fā)射脈(mài)衝(chōng)信號(hào)期(qī)間(jiān)接通(tōng)工作，大大降低(dī)了誤動(dòng)作(zuò)發(fā)生(shēng)的(dí)機率(shuài)。發光和接收(shōu)在時(shí)間上(shàng)的保(bǎo)持同步(bù)，因而(ér)隻有(yǒu)紅外發光管發(fā)出的(dí)光(guāng)才會(huì)被(bèi)檢測(cè)出來(lái)，邊(biān)界雜散光(guāng)則(zé)全(quán)被屏(píng)除(chú)在外(wài)，從而(ér)使該控(kòng)製係統(tǒng)的(dí)抗幹擾(rǎo)能(néng)力大大提(tí)高。這是本係(xì)統在(zài)設計(jì)上(shàng)的(dí)du特點。 2 係統主要功能模(mó)塊設(shè)計該控(kòng)製(zhì)係(xì)統主要由以下功能(néng)模塊組成(chéng)：高穩(wěn)定性(xìng)低(dī)功(gōng)耗直(zhí)接(jiē)電流係(xì)統(tǒng)，信號發生係統，紅外脈衝發射係(xì)統，電子自鎖開(kāi)關係(xì)統(tǒng)，紅外接(jiē)收係統，信(xìn)號(hào)處理係統，驅動(dòng)電路(lù)，狀態(tài)指(zhǐ)示麵板(bǎn)等。由於篇幅(fú)有限，這(zhè)裏僅對(duì)係統的重(zhòng)要功(gōng)能模(mó)塊的(dí)設(shè)計(jì)作一(yī)說明。2．1 紅外脈衝(chōng)發射係統為(wéi)提高紅外光(guāng)的(dí)發射效率並對多(duō)工(gōng)位檢(jiǎn)測(cè)開(kāi)關進行控製(zhì)，本係(xì)統(tǒng)采(cǎi)用脈衝(chōng)編(biān)碼(mǎ)方式(shì)，大大提高(gāo)了(liǎo)紅外發射管(guǎn)的發射效率(shuài)。另外，增加紅外光(guāng)束(shù)光(guāng)學(xué)聚(jù)焦係統(tǒng)，降低了對發射(shè)管(guǎn)功能(néng)的(dí)要求(qiú)。紅外(wài)脈(mài)衝(chōng)發(fā)射係統原(yuán)理(lǐ)框(kuàng)圖如圖3所(suǒ)示。來(lái)自信(xìn)號發生係統(tǒng)的方(fāng)波(bō)經過(guò)緩衝(chōng)，放(fàng)大，變(biàn)頻後，得(dé)到(dào)較小(xiǎo)占(zhān)空(kōng)比(bǐ)的脈衝(chōng)波，驅動紅(hóng)外發射管工作(zuò)，使得紅外(wài)發(fā)光管(guǎn)工作於脈衝狀(zhuàng)態。這樣，可降(jiàng)低(dī)平(píng)均紅外發射功率(shuài)，提(tí)高(gāo)瞬時(shí)發射(shè)功率及抗(kàng)幹擾(rǎo)能(néng)力，加(jiā)大紅色(sè)外(wài)作(zuò)用(yòng)距離，並且大(dà)大延(yán)長了(liǎo)其(qí)使(shǐ)用壽命.