光電傳感器范文10篇

[摘要]光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器，具有反應(yīng)快、精度高、非接觸等優(yōu)點，而且可測參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，因此，光電式傳感器在檢測和控制領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。

[關(guān)鍵詞]光電式傳感器創(chuàng)新應(yīng)用

一、光電傳感器基本知識

光電傳感器最根本的原理是光電效應(yīng)，光電效應(yīng)又分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)外光電效應(yīng)：在光線作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。在光線作用下，物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化或產(chǎn)生光生電動勢的效應(yīng)稱為內(nèi)光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)又可分為以下兩類：(1)光電導(dǎo)效應(yīng)。在光線作用下，對于半導(dǎo)體材料吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，就激發(fā)出電子-空穴對，使載流子濃度增加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性增加，阻值減低，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。光敏電阻就是基于這種效應(yīng)的光電器件。(2)光生伏特效應(yīng)。在光線的作用下能夠使物體產(chǎn)生一定方向的電動勢的現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)?；谠撔?yīng)的光電器件有光電池。

常用的光電傳感器有光敏電阻、光電池、光敏二極管、光敏三極管等。利用這些傳感器各自的特點加上巧妙的設(shè)計，光電傳感器幾乎被應(yīng)用于生活的各個方面。光電傳感器特點有：(1)檢測距離長。如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等，便能實現(xiàn)其他檢測手段(磁性、超聲波等)無法離檢測。(2)對檢測物體的限制很少。由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，所以不象接近傳感器等將檢測物體限定在金屬，它可對玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測。(3)響應(yīng)時間短。光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機械性工作時間，響應(yīng)時間非常短。(4)分辨率高。能通過高級設(shè)計技術(shù)使投光光束集中在小光點，或通過構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng)，來實現(xiàn)高分辨率。也可進(jìn)行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。(5)可實現(xiàn)非接觸的檢測。可以無須機械性地接觸檢測物體實現(xiàn)檢測，因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長期使用。(6)可實現(xiàn)顏色判別。通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這種性質(zhì)，可對檢測物體的顏色進(jìn)行檢測。(7)便于調(diào)整。在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進(jìn)行調(diào)整。

二、創(chuàng)新應(yīng)用舉例

[摘要]光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器,具有反應(yīng)快、精度高、非接觸等優(yōu)點,而且可測參數(shù)多,傳感器的結(jié)構(gòu)簡單,形式靈活多樣,因此,光電式傳感器在檢測和控制領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。

[關(guān)鍵詞]光電式；傳感器；創(chuàng)新應(yīng)用

一、光電傳感器基本知識

光電傳感器最根本的原理是光電效應(yīng),光電效應(yīng)又分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)外光電效應(yīng):在光線作用下,物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。在光線作用下,物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化或產(chǎn)生光生電動勢的效應(yīng)稱為內(nèi)光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)又可分為以下兩類:(1)光電導(dǎo)效應(yīng)。在光線作用下,對于半導(dǎo)體材料吸收了入射光子能量,若光子能量大于或等于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度,就激發(fā)出電子-空穴對,使載流子濃度增加,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性增加,阻值減低,這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。光敏電阻就是基于這種效應(yīng)的光電器件。(2)光生伏特效應(yīng)。在光線的作用下能夠使物體產(chǎn)生一定方向的電動勢的現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)。基于該效應(yīng)的光電器件有光電池。

常用的光電傳感器有光敏電阻、光電池、光敏二極管、光敏三極管等。利用這些傳感器各自的特點加上巧妙的設(shè)計,光電傳感器幾乎被應(yīng)用于生活的各個方面。光電傳感器特點有:(1)檢測距離長。如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等,便能實現(xiàn)其他檢測手段(磁性、超聲波等)無法離檢測。(2)對檢測物體的限制很少。由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理,所以不象接近傳感器等將檢測物體限定在金屬,它可對玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測。(3)響應(yīng)時間短。光本身為高速,并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成,所以不包含機械性工作時間,響應(yīng)時間非常短。(4)分辨率高。能通過高級設(shè)計技術(shù)使投光光束集中在小光點,或通過構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng),來實現(xiàn)高分辨率。也可進(jìn)行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。(5)可實現(xiàn)非接觸的檢測。可以無須機械性地接觸檢測物體實現(xiàn)檢測,因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此,傳感器能長期使用。(6)可實現(xiàn)顏色判別。通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這種性質(zhì),可對檢測物體的顏色進(jìn)行檢測。(7)便于調(diào)整。在投射可視光的類型中,投光光束是眼睛可見的,便于對檢測物體的位置進(jìn)行調(diào)整。

二、創(chuàng)新應(yīng)用舉例

摘要：本文針對在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的煙包包裝材料缺陷的質(zhì)量問題，分析其產(chǎn)生的原因和位置并提出了解決方案。設(shè)計開發(fā)一個由高精度顏色傳感器和可編程序控制器（PLC）等組成的的質(zhì)量檢測系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)實現(xiàn)兩個功能：第一，檢測煙包是否為缺陷煙包；第二，如果煙包為缺陷煙包，則將信息通過傳感器傳送給PLC，經(jīng)過PLC的程序運算后驅(qū)動剔除裝置將缺陷煙包剔除。通過后續(xù)調(diào)整使該系統(tǒng)工作穩(wěn)定，能準(zhǔn)確識別缺陷煙包并將其剔除，避免進(jìn)入下一道工序，提升產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：PLC；高精度顏色檢測；光電傳感器

1緒論

1.1研究背景。（1）包裝的重要性。卷煙包裝材料是將煙支包裝成盒裝、條裝、箱裝卷煙的材料，由于是產(chǎn)品的外包裝，其圖案、顏色等因素會給消費者留下非常重要的第一印象，所以，必須對包裝材料的質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，以保證卷煙外觀質(zhì)量的穩(wěn)定性。（2）GD系列包裝機存在的問題。我廠目前在用的包裝機均為意大利GD公司設(shè)計、上海煙機廠制造的GD系列包裝機組，具有設(shè)計合理、控制穩(wěn)定、工作可靠等優(yōu)點。但是，在實際生產(chǎn)過程中，也會偶然出現(xiàn)一些商標(biāo)紙、內(nèi)框紙等包裝質(zhì)量問題。由于這些包裝材料是產(chǎn)品的外包裝，會給消費者留下非常重要的第一印象，如果出現(xiàn)缺陷，將會嚴(yán)重影響企業(yè)、品牌形象。1.2設(shè)計方案。針對包裝質(zhì)量缺陷，設(shè)備原機自帶以及技術(shù)改造加裝了很多相應(yīng)的檢測器，其中有一類是利用光電傳感器對包裝材料的顏色進(jìn)行檢測來實現(xiàn)區(qū)分合格與缺陷的目的。受機型生產(chǎn)年代、檢測器發(fā)展、材料顏色等因素制約，特別是對于顏色接近、反光強烈的材料，目前，設(shè)備在用的光電式顏色傳感器精度已不能滿足產(chǎn)品質(zhì)量的要求，造成缺陷煙包流入市場。因此，采用更高精度的顏色檢測技術(shù)解決原有光電傳感器精度低、誤差大的局限，能夠準(zhǔn)確區(qū)分包裝材料顏色差異，并通過控制系統(tǒng)將缺陷煙包準(zhǔn)確剔除已成為當(dāng)務(wù)之急。

2系統(tǒng)整體方案

2.1設(shè)計思路。我廠目前在用的GD系列包裝機的顏色傳感器主要利用生產(chǎn)過程中商標(biāo)紙、內(nèi)框紙等缺失或破損后會露出內(nèi)框紙或鋁箔紙甚至煙支的特點，采用光電顏色傳感器作為檢測元件對商標(biāo)紙、內(nèi)框紙及鋁箔紙的顏色差異進(jìn)行檢測，達(dá)到識別缺陷的目的。但是，由于傳統(tǒng)的顏色傳感器受單色光波的限制，光譜波長單一，僅能檢測出光強度的差異；而同色系的顏色只有很小的明暗差，光強度幾乎沒有差別，例如好貓（猴王磨砂）的商標(biāo)紙、內(nèi)框紙、鋁箔紙，多個牌號的內(nèi)框紙和鋁箔紙均為金色（如圖1），而且表面光滑、反光強烈，在用的顏色傳感器根本無法精確區(qū)分它們之間顏色的差別。因此，本項目選擇的傳感器必須是高精度的顏色傳感器，能夠精確識別各種顏色之間的差異。本項目運用高精度顏色檢測技術(shù)來解決GD系列包裝機存在的商標(biāo)紙、內(nèi)框紙破損、丟失等質(zhì)量缺陷，并由可編程控制器（PLC）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后將缺陷煙包準(zhǔn)確剔除。分為檢測系統(tǒng)構(gòu)建、傳感器等部件選型、程序設(shè)計、安裝調(diào)試等四步開展研究設(shè)計。核心內(nèi)容是采用精確識別各種顏色差異的高精度顏色傳感器，達(dá)到準(zhǔn)確識別缺陷的目的。光電顏色傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于包裝、裝配等自動化設(shè)備中。煙草行業(yè)也大量使用光電顏色傳感器進(jìn)行生產(chǎn)在線監(jiān)控。比如我們常見的KEYENCE系列、SICK系列、OMRON系列光電傳感器等。這類傳感器由于光譜波長單一，僅能依靠光強度差別進(jìn)行分析對比，檢測一種或兩種顏色，并且對于特別接近的顏色區(qū)分效果不佳。2.2任務(wù)目標(biāo)。此次的課程設(shè)計題目是設(shè)計一個ZB47商標(biāo)紙質(zhì)量檢測器，為了解決一種煙包正面商標(biāo)紙缺陷所導(dǎo)致的缺陷煙包流入市場的問題。該系統(tǒng)需要實現(xiàn)下述功能：在設(shè)備生產(chǎn)運行時，檢測器能夠準(zhǔn)確識別有缺陷的煙包與正常煙包的差異。檢測到缺陷的煙包時，在剔除缺陷產(chǎn)品的位置將其剔除，并記錄下次品數(shù)量。2.3系統(tǒng)方案選擇。本設(shè)計控制原理為：設(shè)備運行后，檢測器將檢測到的信號和正常的煙包數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，輸出信號經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換后將信號輸入可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器將信號進(jìn)行處理，對不正常的煙包輸出剔除使能信號控制剔除電磁閥將缺陷煙包剔除以達(dá)到檢測目的，同時，將剔除數(shù)據(jù)發(fā)送至計數(shù)器進(jìn)行統(tǒng)計。

1實訓(xùn)裝置中傳感器的位置與功能

1.1送料機構(gòu)（1個）送料機構(gòu)中，只有出料口有一個物料檢測傳感器，它用于檢測出料口位置處有無物料。在運行中，如果它檢測到物料，則發(fā)出信號到PLC，PLC內(nèi)部程序指揮送料機構(gòu)開始送料動作；如若它沒有檢測到物料并保持若干秒鐘，則應(yīng)讓系統(tǒng)停機然后報警。這個傳感器屬于光電漫反射型傳感器，簡稱光電傳感器，主要為PLC提供一個輸入信號，判斷是否驅(qū)動送料機構(gòu)執(zhí)行下一步動作。

1.2機械手搬運機構(gòu)在這部分機構(gòu)中，裝有較多的磁性傳感器用作多個不同的位置檢測，它需要在前點和后點各裝一個，以便檢測氣缸伸出和縮回的位置是否到位。例如，提升氣缸、手臂伸縮氣缸以及分揀機構(gòu)的三個手指伸縮氣缸就分別各裝有5對磁性傳感器。在運行中，當(dāng)磁性開關(guān)檢測到氣缸準(zhǔn)確到位后，則發(fā)出信號到PLC，PLC內(nèi)部程序指揮相應(yīng)部件執(zhí)行下一步動作。值得注意的是，在機械手手爪處單獨安裝有一個磁性傳感器，若手爪為夾緊狀態(tài)，則有信號輸出，指示燈亮；反之，手爪松開則無信號輸出。

1.3物料傳送和分揀機構(gòu)在這部分機構(gòu)中，落料口附近與出料口一樣，需要安裝一個物料檢測傳感器，檢測是否有物料在傳送帶的起始端。在運行中，如果它檢測到物料，則發(fā)出信號到PLC，PLC內(nèi)部程序啟動電機驅(qū)動傳送帶；若檢測為無料并保持若干秒鐘后，停止傳送帶。當(dāng)物料在傳動帶前進(jìn)時，有三個傳感器逐一檢測物料的材料性質(zhì)，先是通過一個電感式傳感器，它可以檢測到金屬材料，發(fā)出信號至PLC，啟動推料一執(zhí)行推料動作。為保證檢測的靈敏度，檢測距離需調(diào)節(jié)為3～5mm。若物料不是金屬，將繼續(xù)前行至后面的兩個光纖傳感器處，它們主要用于檢測塑料，并區(qū)分黑、白兩種不同顏色。對于不同顏色的塑料，光纖傳感器的靈敏度是不同的，可以通過調(diào)節(jié)光纖放大器來區(qū)分塑料的不同顏色。

2傳感器應(yīng)用說明與注意事項

2.1常用傳感器光電傳感器由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成，具有使用簡單、性能穩(wěn)定、抗干擾強的特點，常采用光電器件作為檢測元件，如光敏三極管。使用時應(yīng)注意將光電傳感器的前端面與被檢測的工件或物體表面保持平行，且距離應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。電感式接近傳感器由即振蕩電路、開關(guān)電路和放大輸出電路這三部分組成。當(dāng)接通電源時，震蕩器在傳感器感應(yīng)面產(chǎn)生一個交變的磁場，當(dāng)金屬物料接近傳感器感應(yīng)面時，金屬中產(chǎn)生的渦流會改變磁場，根據(jù)磁場的變化來判斷是否有金屬物體接近。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市的機動車輛不斷增加，從而引發(fā)的交通問題越來越突出。因此如何采用一種科學(xué)的控制方法，建立一套城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)的綜合管理系統(tǒng)，成為現(xiàn)代城市交通管理部門亟待解決的重要問題之一。目前國內(nèi)使用的紅綠燈都是固定的工作時間，并且自動切換。通常的做法是事先經(jīng)過交通流量的調(diào)查，運用統(tǒng)計的方法對兩個方向紅綠燈設(shè)置固定轉(zhuǎn)換時間間隔。然而實際十字路口車輛的流量是隨機和變幻莫測的，有的路口在不同的時段可能會有很大的差異，并且經(jīng)常受到人為因素的影響。因此固定時間的控制方法，經(jīng)常造成道路有效利用時間的浪費，出現(xiàn)綠燈方向車輛較少，紅燈方向車輛積壓等現(xiàn)象，影響了道路的暢通。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)是無法建立準(zhǔn)確模型的，統(tǒng)計的方法已不能適應(yīng)迅猛發(fā)展的交通現(xiàn)狀，更為科學(xué)的是需要能有一種能夠根據(jù)流量變化情況自動適應(yīng)控制的交通信號燈。

1、系統(tǒng)的工作原理

本系統(tǒng)以十字路口等待綠燈的車輛滯留量來確定該方向是否繁忙。在十字路口的東南西北四個方向的近端（人行橫道附近）和遠(yuǎn)端（相距近端約100米處）各設(shè)置一個傳感器，分別統(tǒng)計通過該處的車輛數(shù)。以南北方向為例，每當(dāng)車輛駛近十字路口，必須先通過遠(yuǎn)端的傳感器N1或S1，這時傳感器將對車輛產(chǎn)生一個脈沖信號傳送至PLC內(nèi)通過計數(shù)器進(jìn)行加1運算，此時如果信號燈仍為綠燈，車輛繼續(xù)前行通過十字路口則必然經(jīng)過近端的傳感器N2或S2，同樣傳感器對車輛產(chǎn)生一個脈沖信號傳送至PLC內(nèi)通過計數(shù)器進(jìn)行減1運算。最終，PLC對傳感器N1和S1脈沖信號的計數(shù)就可記錄駛近路口的車輛數(shù)X，PLC對傳感器N2和S2脈沖信號的計數(shù)就可記錄駛出路口的車輛數(shù)Y。為了簡化運算，將兩個相對方向（南與北、東與西）X、Y的數(shù)值合并為一組，那么南北方向車輛的滯留量Z1=X-Y。同理可得，PLC通過對傳感器脈沖信號的計數(shù)就可得到東西方向車輛的滯留量Z2。通過計算車輛的滯留量Z1與Z2的差值，從而決定對綠燈進(jìn)行延時控制。將此差值設(shè)為三個區(qū)間進(jìn)行判斷如下：如果Z1-Z2>10，則南北方向繁忙，東西正常，南北直行綠燈延長10秒，南北左轉(zhuǎn)綠燈延長10秒。如果Z1-Z2<-10，則東西方向繁忙，南北正常，東西直行綠燈延長10秒，東西左轉(zhuǎn)綠燈延長10秒。如果-10≤Z1-Z2≤10，則視為正常情況，交通信號燈控制按固定周期變換。車輛駛過產(chǎn)生的脈沖計數(shù)、車輛滯留量的雙向比較以及綠燈延時時間的控制全部由PLC來完成。各傳感器時刻檢測車輛，在一個紅綠燈周期中，每當(dāng)東西或南北綠燈亮之前，PLC都要依據(jù)脈沖的計數(shù)判定東西、南北的車流規(guī)模，然后根據(jù)以上智能控制原則，調(diào)整綠燈時長。

2、智能化控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法

目前交通燈控制的設(shè)計方案有很多，有采用CPLD數(shù)字集成電路實現(xiàn)交通信號燈智能控制的設(shè)計，有采用單片機實現(xiàn)對交通燈設(shè)計的方案。而本智能系統(tǒng)采用傳感器與PLC相結(jié)合，通過軟件編程實現(xiàn)可以根據(jù)十字路口車流量來自動調(diào)節(jié)綠燈時間的智能控制系統(tǒng)。

2.1硬件設(shè)備的選擇

摘要:傳感器示教板包括傳感器模塊、排針座、排針、撥碼開關(guān)、三極管、繼電器、蜂鳴器。通過兩個組合撥碼開關(guān)的設(shè)計使4路傳感器輸出信號可分別控制不同的電路，使學(xué)生方便地觀察不同傳感器的不同控制效果。設(shè)計的傳感器教學(xué)示教板通過演示的方式探討在有限的時間使學(xué)生理解和掌握傳感器的基本原理和應(yīng)用。解決中學(xué)物理傳感器教學(xué)難度大、學(xué)時少、高考又有一定的要求的難題。示教板的制作可作為物理專業(yè)、電信專業(yè)大學(xué)生實習(xí)、實訓(xùn)項目，可培養(yǎng)大學(xué)生的動手能力、思維能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞:傳感器;撥碼開關(guān);演示

傳感器在中學(xué)物理教學(xué)中有一定的章節(jié)要求，在高考中涉及的分?jǐn)?shù)較少，其工作原理相對中學(xué)生而言難度較大，因此傳感器的教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的一個難點而非重點內(nèi)容。如何用少量的學(xué)時使學(xué)生掌握傳感器的工作原理與應(yīng)用是中學(xué)物理教師較為頭疼的一個問題，本文設(shè)計了一個中學(xué)物理傳感器示教板，通過對光敏傳感器、熱敏傳感器、電容位移傳感器、霍爾傳感器等傳感器的演示，可以加深學(xué)生對傳感器工作原理的理解，有利于學(xué)生掌握傳感器的基本應(yīng)用。示教板的制作可作為物理專業(yè)、電信專業(yè)大學(xué)生實習(xí)、實訓(xùn)項目，可培養(yǎng)大學(xué)生的動手能力、思維能力［1－2］和創(chuàng)新能力［3－4］。

1幾種傳感器的基本原理

傳感器可以把不易測量的量轉(zhuǎn)換為容易測量的量，因為電學(xué)量具有容易保存、傳輸、處理、顯示等優(yōu)點，所以經(jīng)典的傳感器通常是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量。中學(xué)物理教學(xué)中涉及到的傳感器主要有光敏傳感器、熱敏傳感器、電容位移傳感器、霍爾傳感器等。光敏傳感器［5－6］主要是光敏電阻或光敏三極管。光敏電阻、光敏三極管的原理有光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)，光電導(dǎo)效應(yīng)是在光線作用下，電子吸收光子能量從束縛狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)，從而引起材料電阻率變化;光生伏特效應(yīng)是在光線作用下能夠使物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象。熱敏電阻［7］是半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化的一種熱敏元件，通常由一些金屬氧化物采用不同比例的配方，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。熱敏電阻有三種:負(fù)電阻溫度系數(shù)熱敏電阻、正電阻溫度系數(shù)熱敏電阻和在某一特定溫度下電阻值會發(fā)生突變的臨界溫度電阻。熱敏電阻電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單。但它的阻值與溫度變化呈非線性，且穩(wěn)定性較差?；魻杺鞲衅鳎?－9］利用霍爾效應(yīng)產(chǎn)生電動勢。霍爾效應(yīng)是指置于磁場中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)通過導(dǎo)體的電流方向與磁場方向不一致時，載流導(dǎo)體上平行于電流和磁場方向上的兩個面之間產(chǎn)生電動勢，該電動勢稱霍爾電勢，半導(dǎo)體薄片稱為霍爾元件。

2傳感器輸出電路

摘要：信息融合技術(shù)是一項跨學(xué)科的新技術(shù)，本文將信息融合的思想引入到塔式起重機運行狀態(tài)監(jiān)測中。介紹了基于信息融合和單片機技術(shù)的塔機運行狀態(tài)監(jiān)與自動保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，工作原理及特點。

關(guān)鍵詞：塔式起重機信息融合單片機狀態(tài)監(jiān)測

目前在國產(chǎn)塔機上僅配置了力矩限制器、位置限制、速度限制器等裝置，其原理是當(dāng)被監(jiān)測參數(shù)超過某限制值時斷電報警，實際上是一種安全保護(hù)裝置，其缺點是：

（1）不能實進(jìn)監(jiān)測塔機的運行參數(shù)，因而不能將塔機的運行狀態(tài)及進(jìn)顯示給司機，以便及時調(diào)整。

（2）運行參數(shù)的監(jiān)測基一是單獨進(jìn)行，不能在計算機統(tǒng)一管理下對諸多參數(shù)實施同步監(jiān)測，協(xié)調(diào)處理，綜合判斷。

（3）這些保護(hù)裝置長期使用后其自身的可靠性大大降低，是旦失靈，司機又無法知道。

摘要LED大屏幕顯示系統(tǒng)，以AT89S52單片機為核心，由鍵盤顯示、錄放音模塊、光電開關(guān)、溫度采集、定時鬧鈴、LED大屏幕顯示等功能模塊組成。基于題目基本要求，本系統(tǒng)對時間顯示和大屏幕顯示進(jìn)行了重點設(shè)計。此外，擴(kuò)展單片機外圍接口、溫度采集、非接觸式止鬧、滾動屏幕顯示、語音報時等功能。本系統(tǒng)大部分功能由軟件來實現(xiàn)，吸收了硬件軟件化的思想，大部分功能通過軟件來實現(xiàn)，使電路簡單明了，系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提高。本系統(tǒng)不僅成功的實現(xiàn)了要求的基本功能,發(fā)揮部分也得到完全的實現(xiàn),而且有一定的創(chuàng)新功能。

關(guān)鍵字：單片機LED大屏幕滾屏顯示

AbstractThislargeLEDdisplayscreensystem,basedonchipmicrocomputerAT89S52,iscomposedbythefollowingfunctionalmodules:keyboarddisplaying,soundphonating.photoelectricityuntouchedswitch，temperaturegathering,timingbell,Accordingtothebasicrequirementsofthesubject,oursystemstressesontherealizationoftimedisplayingandlargescreendisplaying,Furthermore,wealsoextendtheprimaryfunction,addingnewfunctions,suchasthesinglechipperipheralports,temperaturegathering,untouchedring-stop,scrollscreendisplay,soundtiming.andsoon.

Adoptingtheideaofhardware-to-software,mostofthosefunctionsarerealizedbysoftwares,whichmakestheelectrocircuitmoreconciseandthesystemmorestable,

Thedesignachievedandevenexceededalltherequiredbasictechnicalindexes

Keywords:chipmicrocomputerlargescreendisplaysystem

摘要：利用紅外線感應(yīng)技術(shù)將自動照明系統(tǒng)嵌入到CRH3型動車組的廁所射燈電路之中，可以實現(xiàn)人來亮燈，人走滅燈的效果，節(jié)約衛(wèi)生系統(tǒng)照明15%的耗電。

關(guān)鍵詞：照明系統(tǒng)；感應(yīng)器

熱輻射動車組的衛(wèi)生系統(tǒng)滿足了廣大旅客途中使用衛(wèi)生設(shè)備的需要，提供了一整套模塊化的產(chǎn)品。然而衛(wèi)生系統(tǒng)在滿足人們需求的同時，也存在著許多的問題，衛(wèi)生間一直亮燈，利用傳感器技術(shù)，將CRH3型動車組衛(wèi)生照明系統(tǒng)的設(shè)備與其相結(jié)合，從而實現(xiàn)衛(wèi)生系統(tǒng)的智能化、自動化，在為人們提高更優(yōu)質(zhì)服務(wù)的同時，減少了不必要的人為浪費和故障維修成本。

1現(xiàn)CRH3動車組照明系統(tǒng)

CRH3型動車組衛(wèi)生間的頂部射燈光源是LED燈的形式，射燈的安裝電路自帶直流變壓器，將DC110V轉(zhuǎn)換成DC12V的電源給頂部射燈的驅(qū)動機構(gòu)供電，帶動燈珠發(fā)光，使廁所照明。由于CRH3型動車組衛(wèi)生間射燈未設(shè)置開關(guān)按鈕，故只要充電機、蓄電池滿足供電條件，這給射燈會一直處于打開狀態(tài)，對列車的耗能與環(huán)保造成了一定的影響。

2優(yōu)化設(shè)計

摘要:設(shè)計一種煙支質(zhì)量檢測系統(tǒng)，采用紅外光電傳感器進(jìn)行煙支缺嘴、松頭、翹邊的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送入控制組件實現(xiàn)煙支質(zhì)量在線控制，并把信號實時數(shù)據(jù)通過CAN通訊傳送至人機界面。實踐表明，該煙支質(zhì)量檢測系統(tǒng)穩(wěn)定性好，檢測準(zhǔn)確度高，具有較好的市場應(yīng)用和推廣價值。

關(guān)鍵詞：松頭；紅外；MAX脈沖；DSP、滑動平均

一、引言

質(zhì)量就是生命[1]，企業(yè)為保證產(chǎn)品質(zhì)量，贏得市場，在產(chǎn)品生產(chǎn)線上，廣泛采用各種技術(shù)手段進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制。煙支的松頭、缺嘴、翹邊質(zhì)量缺陷會引起消費者抱怨，嚴(yán)重影響產(chǎn)品在消費者心目中的形象。香煙的煙支質(zhì)量檢測方式有機械檢測[2]、電容檢測[3]、光電檢測[4-6]、視覺檢測[7-8]等方式，機械檢測容易因彈簧疲勞應(yīng)力下降導(dǎo)致誤檢，且機械接觸容易對煙支造成二次損傷。電容檢測因煙絲量變化引起的電容值變化較微弱，使得信號的環(huán)境穩(wěn)定性差且信噪比差，檢測準(zhǔn)確度低。光電檢測具有反應(yīng)快、靈敏度高等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用，本系統(tǒng)也將采用光電檢測方案進(jìn)行煙支質(zhì)量檢測，檢測穩(wěn)定性好且準(zhǔn)確度高。

二、系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)主要由檢測裝置、控制組件和上位機三部分組成，系統(tǒng)原理框圖如圖1所示，檢測裝置主要有平行光源產(chǎn)生電路、光電檢測頭、光電傳感器、信號電纜等組成，控制組件由傳感器信號處理電路，機器脈沖信號處理電路、CAN通訊電路、DSP及其外圍電路組成，上位機由工控機和觸摸屏顯示器組成。當(dāng)煙支在檢測鼓輪上依次通過檢測位置時，檢測裝置產(chǎn)生的電壓信號進(jìn)入控制組件的信號處理電路。DSP采集卷接機MAX時鐘脈沖信號并在正確的時鐘相位上完成對傳感器信號的實時采集并計算信號的峰谷差值，判斷煙支是否存在質(zhì)量缺陷，向卷接機組控制系統(tǒng)發(fā)送剔廢信號，并通過CAN總線將實時數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機。剔廢執(zhí)行機構(gòu)接收剔廢信號并在正確的時鐘相位上將廢煙剔除。上位機通過CAN通信將門坎參數(shù)、剔廢測點距離參數(shù)下發(fā)至DSP，并接收DSP上傳的實時數(shù)據(jù)，生成信號實時曲線并形成廢品報告。