間歇式全自動(dòng)包裝機計重供給的無(wú)觸點(diǎn)檢控裝置所用的檢測傳感器主要有接近開(kāi)關(guān)、光電繼電器等。
1.接近開(kāi)關(guān)原理及其在全自動(dòng)包裝機計重控制中的應用接近開(kāi)關(guān)是渦流傳感器的—種,當被測物 金屬體)接近到—定距離時(shí),不需接觸,就能發(fā)出開(kāi)關(guān)動(dòng)作信號。接近開(kāi)關(guān)反應迅速,定位精確,壽命長(cháng),特別適用于粉塵較多的環(huán)境,在自動(dòng)包裝機中應用十分廣泛。下圖是高頻振蕩式接近開(kāi)關(guān)電路原理圖,它由LC振蕩電路、開(kāi)關(guān)電路及射極輸出器三部分組成。
LC振蕩器電路是接近開(kāi)關(guān)的主要部分,其中RA2 與CA2 組成選頻電路,RA1是反饋線(xiàn)圈,RA3 是輸出線(xiàn)圈。這三個(gè)線(xiàn)圈繞在同—磁芯 (感應頭) 上,如下圖所示。當無(wú)金屬體(例如電子秤中與秤桿相連的測量塊)靠近開(kāi)關(guān)的感應頭時(shí),振蕩電路維持振蕩,RA3 有交流信號輸出,經(jīng)二極管RA6 整流及電容濾波后,使晶體管KF2 飽和導通,射極輸出器無(wú)輸出,接在輸出端的繼電器KF4 的線(xiàn)圈不通電。當有金屬體移近開(kāi)關(guān)的感應頭時(shí),金屬體內由電磁感應產(chǎn)生渦流,由于渦流的去磁作用,使線(xiàn)圈間的磁耦合大為減弱,RA1 上的反饋電壓顯著(zhù)降低,因而振蕩電路被迫停振,RA3 上無(wú)交流信號輸出,于是晶體管KF2 截止,射極輸出器輸出端為高電位,繼電器KF4 線(xiàn)圈得電,開(kāi)關(guān)動(dòng)作。上圖中RAF為反饋電阻, 加上RAF后, 接近開(kāi)關(guān)的動(dòng)作更為迅速準確。
全自動(dòng)包裝機計重供給自動(dòng)控制的無(wú)觸點(diǎn)檢控的稱(chēng)量裝置中常用晶閘管調壓器來(lái)調節電振給料器的激磁電壓。晶閘管調壓具有調節范圍寬、精度高、成本低、體積小,且能實(shí)現閉環(huán)自動(dòng)調節等優(yōu)點(diǎn)。晶閘管的觸發(fā)電路有多種形式, 下圖 為單結晶體管觸發(fā)晶閘管調壓器原理圖。 改變圖中電位器RA2 的阻值,即可改變RC充電回路的時(shí)間常數,也就是改變單結晶體管到達峰值電壓的時(shí)間,從而改變晶閘管的導通角。當RA2 阻值增大時(shí),單結晶體管到達峰值電壓的時(shí)間變長(cháng), 觸發(fā)晶閘管的時(shí)間推遲,晶閘管的導通角減小,輸出電壓 ( 有效值或平均值) 減小,振動(dòng)給料器的振幅減小,給料量減少。當RA2 阻值減小時(shí),情況相反。
2.全自動(dòng)包裝機計重控制的光電傳感器原理及其在計重控制中的應用
光電傳感器是將光信號轉換為電信號的—種光敏元件,它在光線(xiàn)照射下能產(chǎn)生電動(dòng)勢或改變電阻率,或能使電子逸出物體表面, 即產(chǎn)生所謂的光電效應。用這種傳感器組成的光電檢測系統具有結構簡(jiǎn)單、非接觸、檢測距離長(cháng)、精度高、反應速度快等優(yōu)點(diǎn),不僅可以識別物體的有無(wú),而且可以判斷物體的形狀及顏色,這是其他檢測方法難以做到的,因此光電檢測方法在自動(dòng)包裝機及其他自動(dòng)控制系統中應用非常廣泛。光電傳感器的種類(lèi)很多,在自動(dòng)包裝機中用得較多的是光敏二極管、光敏三極管和光敏電阻。
光敏二極管的結構與一般的晶體二極管相似,它的PN結裝在管的部, 可以直接受到光的照射。光敏二極管在電路中—般是處于反向工作狀態(tài)。在不受光照射時(shí),光敏二極管反向電阻很大,處于截止狀態(tài); 受光照射時(shí),光敏二極管導通。光敏三極管與普通三極管很相似,有NPN型和PNP型兩種。光敏三極管的發(fā)射極—邊做得很小, 以擴大光的照射面積, 基極往往不接引線(xiàn), 無(wú)光照時(shí),極間截止;受光照時(shí),發(fā)射結附近產(chǎn)生光生電子-空穴對,在適當偏置的電路中產(chǎn)生光電流(相當于普通三極管的基極電流), 極間導通。光敏三極管同樣具有電流放大作用,故比光敏二極管有更高的靈敏度,但溫度特性和暗電流等都不及光敏二極管。
在由光電傳感器組成的光電檢測系統中,一般都須用光電轉換電路將光電器件的輸出信號進(jìn)行放大及整形。 光電繼電器是常用的光電轉換電路之一,它是將光電器件受光后所產(chǎn)生的光電流放大,推動(dòng)靈敏繼電器的一種控制器件。由接近開(kāi)關(guān)、光電器件等位移-電量轉換電路組成稱(chēng)量控制系統時(shí),必須考慮到秤桿在接近給定重量時(shí)的來(lái)回晃動(dòng),所以在電路或機械上應保證秤桿在第—次到達規定位置時(shí)控制電路能實(shí)現自鎖,否則將帶來(lái)計量誤差, 影響系統正常運行。