CN110068872A - 单探头电磁感应式金属单双片识别仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单探头电磁感应式金属单双片识别仪，包括电源转换电路、微处理控制电路、逆变整流电路、显示电路、输出电路和单探头电磁传感器，所述电源电路的一端输入直流电源，所述电源电路的另一端与所述微处理控制电路连接，所述电源转换电路的一端还与所述逆变整流电路连接，所述单探头电磁传感器的一端与所述逆变整流电路连接，所述微处理控制电路与所述逆变整流电路连接，所述显示电路的一端与所述微处理控制电路连接，所述输出电路与所述微处理控制电路连接。实施本发明的单探头电磁感应式金属单双片识别仪，具有以下有益效果：占用空间较小、传感器不易碰撞受损、检测准确性及稳定性较高。

Description

单探头电磁感应式金属单双片识别仪

技术领域

本发明涉及识别仪领域，特别涉及一种单探头电磁感应式金属单双片识别仪。

背景技术

双张检测传感器主要为机械型、光电型和超声波型，它们之间的区别可以简单地描述为机械型靠触觉，光电型靠视觉，而超声波型就是靠听觉。目前我国通常采用双探头检测方式的双张检测传感器进行金属片数量的检测。此类双探头检测方式的双张检测传感器需要对视安装，占空间较大，在设备上受到一定的局限性，而且被检测的金属片料跑偏时容易碰撞受损，且造成检测准确性及稳定性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种占用空间较小、传感器不易碰撞受损、检测准确性及稳定性较高的单探头电磁感应式金属单双片识别仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种单探头电磁感应式金属单双片识别仪，包括电源转换电路、微处理控制电路、逆变整流电路、显示电路、输出电路和单探头电磁传感器，所述电源电路的一端输入直流电源，所述电源电路的另一端与所述微处理控制电路连接，所述电源转换电路的一端还与所述逆变整流电路连接，所述单探头电磁传感器的一端与所述逆变整流电路连接，所述微处理控制电路与所述逆变整流电路连接，所述显示电路的一端与所述微处理控制电路连接，所述输出电路与所述微处理控制电路连接。

在本发明所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪中，所述电源转换电路包括第一二极管、第二二极管、第一电源、第一三极管、第一电阻、第二电阻、第二电源、第一电容、第一MOS管、第三电阻和电压输出端，所述第一二极管的阴极接入POWER信号，所述第一二极管的阳极分别与所述第二二极管的阴极和第一三极管的基极连接，所述第二二极管的阳极与所述第一电源连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极分别与所述第一电阻的一端和第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电源、第一电容的一端和第一MOS管的源极连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第二电阻的另一端和第一电容的另一端连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第三电阻的一端和电压输出端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第二二极管的型号为S-102T。

在本发明所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪中，所述电源转换电路还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第四电阻的阻值为42kΩ。

在本发明所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪中，所述电源转换电路还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二电源连接，所述第五电阻的另一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第五电阻的阻值为45kΩ。

在本发明所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪中，所述电源转换电路还包括第二电容，所述第二电容的一端分别与所述第二电阻的另一端和第一电容的另一端连接，所述第二电容的电容值为280pF。

在本发明所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪中，所述第一三极管为NPN型三极管。

在本发明所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪中，所述第一MOS管为P沟道MOS管。

在本发明所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪中，所述直流电源为24V。

在本发明所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪中，所述电压输出端输出的电压为12V。

实施本发明的单探头电磁感应式金属单双片识别仪，具有以下有益效果：由于设有电源转换电路、微处理控制电路、逆变整流电路、显示电路、输出电路和单探头电磁传感器，单探头电磁传感器安装于吸料架上方或专用吸盘上，这样可以减小占用的空间，并且是金属片料被吸盘吸起来时与单探头双张传感器接触，因此占用空间较小、传感器不易碰撞受损、检测准确性及稳定性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明单探头电磁感应式金属单双片识别仪一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源转换电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明单探头电磁感应式金属单双片识别仪实施例中，该单探头电磁感应式金属单双片识别仪的结构示意图如图1所示。图1中，该单探头电磁感应式金属单双片识别仪包括电源转换电路1、微处理控制电路2、逆变整流电路3、显示电路4、输出电路5和单探头电磁传感器6(即金属单张检测器)，电源电路1的一端输入直流电源DC，电源电路1的另一端与微处理控制电路2连接，电源转换电路1的一端还与逆变整流电路3连接，单探头电磁传感器6的一端与逆变整流电路3连接，微处理控制电路2与逆变整流电路3连接，显示电路4的一端与微处理控制电路2连接，输出电路5与微处理控制电路2连接。

值得一提的是，本实施例中，直流电源DC为24V。当然，在实际应用中，直流电源DC的大小可以根据具体情况进行相应调整，也就是直流电源DC的大小可以根据具体情况进行相应增大或减小。

该单探头电磁感应式金属单双片识别仪的工作原理如下：直流电源DC分别输入电源转换电路1和逆变整流电路3，电源转换电路1提供相应的电源电压给微处理控制电路2，微处理控制电路2(含有单片机)根据预先设计输入的程序，分别驱动显示电路4和控制逆变整流电路3中逆变电路，由逆变整流电路3中的逆变电路将直流电源DC的24V直流电转变为正弦波电压，经整流后为脉动直流电，这个脉动直流电主要提供给单探头电磁传感器6的线圈，单探头电磁传感器6的线圈通以脉动直流电，根据电磁感应原理铁芯产生一个开环磁通并带磁性，当一片金属片料与，单探头电磁传感器6的铁芯端面接触时金属片料被带磁性的铁芯吸住，使铁芯形成一个闭合磁通，从而使铁芯的磁通量发生变化，当铁芯的磁通量发生变化时，单探头电磁传感器6的线圈两端的电压将发生变化；此时把这个电压值设置为一片的电压值，同时给这个一片的电压值设置一个上限与下限阀值，一片的电压值达到下限阀值时，微处理控制电路2控制输出电路5使晶体管导通，输出单片信号，当单探头电磁传感器6的铁芯端面接触到两片重叠的金属片料时，由于两片的厚度比一片的厚度厚多了，所以单探头电磁传感器6的铁芯接触到两片金属片料的磁通量，要比一片的大，所以铁芯线圈两端的电压也升高了，当这个电压达到上限阀值时，微处理控制电路2控制双片输出电路使晶体管导通输出双片信号，达到双片控制的目的。

单探头电磁传感器6安装于吸料架上方或专用吸盘上，这样可以减小占用的空间，并且是金属片料被吸盘吸起来时与单探头双张传感器接触，因此占用空间较小、传感器不易碰撞受损、检测准确性及稳定性较高，解决了传统技术中存在的问题。

图2为本实施例中电源转换电路的电路原理图，图2中，该电源转换电路1包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一电源VCC、第一三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第二电源VDD、第一电容C1、第一MOS管M1、第三电阻R3和电压输出端Vo，其中，第一二极管D1的阴极接入POWER信号，第一二极管D1的阳极分别与第二二极管D2的阴极和第一三极管Q1的基极连接，第二二极管D2的阳极与第一电源VCC连接，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的集电极分别与第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电源VDD、第一电容C1的一端和第一MOS管M1的源极连接，第一MOS管M1的栅极分别与第二电阻R2的另一端和第一电容C1的另一端连接，第一MOS管M1的漏极分别与第三电阻的一端和电压输出端Vo连接，第三电阻R3的另一端接地。

该电源转换电路1使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第二二极管D2为限流二极管，用于用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第二二极管D2的型号为S-102T，当然，在实际应用中，第二二极管D2也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，电压输出端Vo输出的电压为12V。当然，在实际应用中，电压输出端Vo输出的电压可以根据具体情况进行相应调整，也就是电压输出端Vo输出的电压可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，当单探头电磁感应式金属单双片识别仪的主板上电后，电源供应器会输出高电平的POWER信号，当单探头电磁感应式金属单双片识别仪关机后，电源供应器则输出低电平的POWER信号，该第一电源VCC和第二电源VDD仍在电压输出。

当单探头电磁感应式金属单双片识别仪的主板上电后，该第一二极管D1的阴极接收到高电平的POWER信号，该第一二极管D1截止。因该第一电源VCC有电压输出，该第一三极管Q1的基极变为高电平，该第一三极管Q1的集电极和发射极导通，从而使得该第一三极管Q1的集电极变为低电平。该第一电容C1通过该第二电阻R2进行放电，该第一MOS管M1的栅极的电压开始下降。当第一电容C1上的电压下降至第一MOS管M1的导通电压时，该第一MOS管M1的源极与漏极导通，使得该第二电源VDD通过该第一MOS管M1的漏极输出，即将第二电源VDD转换为12V电源。

当单探头电磁感应式金属单双片识别仪关机后，该POWER信号变为低电平。此时，该第一二极管D1导通，该第一三极管Q1截止。该第一MOS管M1的栅极迅速变为高电平，该第一MOS管M1截止，该第一MOS管M1的漏极则停止输出电压。

上述电源转换电路1通过控制该第一MOS管M1来将第二电源VDD转换为对应的电源12V，使得电源电路的线路较为简单，如此避免了额外设一专用的12V线路，进而有效地降低了成本。

本实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管。第一MOS管M1为P沟道MOS管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1也可以采用PNP型三极管，第一MOS管M1也可以采用N沟道MOS管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源转换电路1还包括第四电阻R4，第四电阻R4的一端与第一三极管Q1的发射极连接，第四电阻R4的另一端接地。第四电阻R4为限流电阻，用于对第一三极管Q1的发射极电流进行限流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四电阻R4的阻值为42kΩ，当然，在实际应用中，第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电源转换电路1还包括第五电阻R5，第五电阻R5的一端与第二电源VDD连接，第五电阻R5的另一端与第一MOS管M1的源极连接。第五电阻R5为限流电阻，用于对第一MOS管M1的源极电流进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第五电阻R5的阻值为45kΩ，当然，在实际应用中，第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电源转换电路1还包括第二电容C2，第二电容C2的一端分别与第二电阻R2的另一端和第一电容C1的另一端连接。第二电容C2为耦合电容，用于防止第一三极管Q1与第一MOS管M1之间的干扰，以进一步增强防止信号干扰的效果。值得一提的是，本实施例中，第二电容C2的电容值为280pF。当然，在实际应用中，第二电容C2的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第二电容C2的电容值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，微处理控制电路2、逆变整流电路3、显示电路4、输出电路5均采用现有技术中能够实现其功能的任意结构，其工作原理采用的也是现有技术中的工作原理，此处不再獒述。

总之，本实施例中，由于采用了单探头电磁传感器6，单探头电磁传感器6安装于吸料架上方或专用吸盘上，这样可以减小占用的空间，并且是金属片料被吸盘吸起来时与单探头双张传感器接触，因此占用空间较小、传感器不易碰撞受损、检测准确性及稳定性较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种单探头电磁感应式金属单双片识别仪，其特征在于，包括电源转换电路、微处理控制电路、逆变整流电路、显示电路、输出电路和单探头电磁传感器，所述电源电路的一端输入直流电源，所述电源电路的另一端与所述微处理控制电路连接，所述电源转换电路的一端还与所述逆变整流电路连接，所述单探头电磁传感器的一端与所述逆变整流电路连接，所述微处理控制电路与所述逆变整流电路连接，所述显示电路的一端与所述微处理控制电路连接，所述输出电路与所述微处理控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪，其特征在于，所述电源转换电路包括第一二极管、第二二极管、第一电源、第一三极管、第一电阻、第二电阻、第二电源、第一电容、第一MOS管、第三电阻和电压输出端，所述第一二极管的阴极接入POWER信号，所述第一二极管的阳极分别与所述第二二极管的阴极和第一三极管的基极连接，所述第二二极管的阳极与所述第一电源连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极分别与所述第一电阻的一端和第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电源、第一电容的一端和第一MOS管的源极连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第二电阻的另一端和第一电容的另一端连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第三电阻的一端和电压输出端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第二二极管的型号为S-102T。

3.根据权利要求2所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪，其特征在于，所述电源转换电路还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第四电阻的阻值为42kΩ。

4.根据权利要求3所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪，其特征在于，所述电源转换电路还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二电源连接，所述第五电阻的另一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第五电阻的阻值为45kΩ。

5.根据权利要求4所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪，其特征在于，所述电源转换电路还包括第二电容，所述第二电容的一端分别与所述第二电阻的另一端和第一电容的另一端连接，所述第二电容的电容值为280pF。

6.根据权利要求2至5任意一项所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管。

7.根据权利要求2至5任意一项所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪，其特征在于，所述第一MOS管为P沟道MOS管。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪，其特征在于，所述直流电源为24V。

9.根据权利要求2至5任意一项所述的单探头电磁感应式金属单双片识别仪，其特征在于，所述电压输出端输出的电压为12V。