測量罐裝液體數(shù)量的自動檢測裝置

1、測量罐裝液體數(shù)量的自動檢測裝置1設計思路在灌裝生產線上，從灌裝機出來的成品瓶是“排著隊“立在傳送帶上的，并由傳送帶移動到包裝 處。要量測傳送帶不斷移動的玻璃瓶數(shù)，只要在靠近傳送帶邊緣的外面選一個統(tǒng)計 點，過一個瓶，產生 一個計數(shù)信號，使計數(shù)器作加1計數(shù)。由于玻璃瓶在傳送帶上的位置有隨機性，因此靠接觸式傳感器產生計數(shù)信號比較困難。比較方便的方法是采用光電轉換。在傳送帶兩側 外面分別設置發(fā)光電路和光電轉換，當瓶子移過發(fā)光器件和光接收器件間的光束時，由于瓶子的檔光作 用，使接收到的光強發(fā)生變化，從而使光電轉換電路輸出一個電壓變 化量厶U。檢測點每過一個瓶子， 就會產生一次，把這個電壓變化量放大、整形

2、，就能形成計數(shù)脈沖，把脈沖通過驅動器接入LED燈可顯示計數(shù)。因工程上啤酒24瓶每箱，可在LED之前加24 進制計數(shù)器，每24瓶清零一次，繼續(xù)計數(shù)，以保證工程上的應用和盡可能的用更 少的驅動和LED燈2.方案設計24進制計數(shù)器LED燈 顯 示總體原理圖，如圖1所示放 大 電 路圖1總體原理圖本系統(tǒng)采用對射式光電傳感器，通過流水線上瓶子的遮光來轉化為電壓的變化，對傳感 器輸出電壓 進行放大，通過濾波電路進行整合，以此來消除噪聲抖動等造成的誤差，通過滯回比較器把輸入的模擬 信號轉化成數(shù)字信號，作為計數(shù)器的脈沖。為了實現(xiàn)手控啟動后從0開始由LED數(shù)碼管顯示其動態(tài)值在計數(shù)器清零端加一開關，手動啟動產生低

3、電平清零后回復高電平，使 滯回比較器輸出信號作為脈沖，使計數(shù)器開始計數(shù)，并連接LED燈顯示動態(tài)值。3.單元電路設計3. 1傳感器由于測流水線上的成品數(shù)，可以在流水線兩側分別接發(fā)光和接收光的裝置，因此選用對射式傳感 器?？紤]傳輸距離選用經過調制的發(fā)光二極管的光，不僅成本低，安全性好，而且有激光的定向，高光 的效果。而接收器選用光敏三極管，將從發(fā)射極接收的調制光轉換為電信號。其電路圖如圖2所示圖2對射式光電傳感器1313Ik3. 2放大器由于傳感器輸出信號較小，為了便于信號在電路中的傳輸，避免其在傳輸過程中的衰減，需要在傳感器后加入信號放大器，在系統(tǒng)設計上，我選用普通運放LF353加反饋通道實現(xiàn)信

4、號放大功能，其工作電路簡單，便于以后信號的整合。其放大電路圖如圖圖3信號放大電路33濾波電路由于傳感器及放大電路所輸出的的信號存在干擾，需要通過濾波電路進行濾波，對信號進行整合，以避免瓶子抖動造成的重復計數(shù)，保證系統(tǒng)統(tǒng)計的正確性，因此采用以下濾波電路，實現(xiàn)放大信號干擾的濾除。如圖4o111 毛訕 1114411111114441111411-kwvp- Ui j圖4濾波電路34滯回比較器為了方便計數(shù)器計數(shù)需，要模擬信號轉化為數(shù)字信號，作為脈沖計入時鐘，因此采用滯回比較器把模擬信號轉化為數(shù)字信號，本設計釆用電壓比較器LM339的輸出端引入一個電阻分壓支路到同相輸入端，即可實現(xiàn)滯回比較的功能，目的

5、是消除信號的擾動。滯回比較電路原理如圖5 所示。圖5滯回比較器電路3.5Z1十四進制計數(shù)器結合生產實踐情況，很多啤酒飲料等液體制品都是24瓶一箱，因此選用24進制計數(shù)器，使計數(shù)器從0開始計數(shù)到24再重置到0繼續(xù)計數(shù)。24進制計數(shù)器可以選用兩片十進制計數(shù) 芯片74LS160級3. 6七位LED顯示管譯碼驅動電路將計數(shù)器輸出的8421BCD碼轉換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài),并且為保證數(shù) 碼管正常工 作提供足夠的工作電流。常用的7段譯碼驅動器屬TTL型的有74LS47 74LS48等，CMO型的有CD4055液 晶顯示驅動器等。74LS47為低電平有效，用于驅動共陽極的LED顯示 器，因為74LS47為集電極開路 (0C輸出結構，工作時必須外接集電極電阻。74LS48為高電平有效，用于驅動共陰極的LED顯示器，其內部電路的輸出級有集電極電阻，使用時可直 接接顯示 器。本設計選擇74LS48作為譯碼驅動器，圖7為LED顯示電路。8&On二202；U?Q圖7 LED顯示電路37整體電路見最后附protel圖4小結：通過儀器電路的課程設計，我對光電傳感器的工作原理有了非常系統(tǒng)，直觀的認識，同時進一步學習了滯回比較器的工作原理及其應用，熟悉了