CN208223508U - 移动卷材的位置传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种移动卷材的位置传感器，包括保护壳，所述保护壳内设置有PCB电路板，所述PCB电路板一端设置有探针安装孔，所述探针安装孔内设置有信号探针，所述信号探针从保护壳的一侧穿出，所述PCB电路板上设置有单片机，所述单片机上设置有若干引脚，所述引脚和信号探针之间设置有连接导线，所述PCB电路板的一端设置有插接口，所述插接口内卡嵌有信号输出端口，所述单片机和所述信号输出端口之间设置有数模转换单元和光电耦合单元，所述PCB电路板上设置有信号指示灯，所述保护壳上设置有观察孔。通过上述方式，本实用新型能够不受待检测物体的材质、颜色、粗糙程度影响，而且可以在潮湿、烟雾、油污的环境下可靠工作，具有较高的实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器领域，特别是涉及移动卷材的位置传感器。
背景技术
传感器是一种检测装置，能够感受被测量的信息，并将感受到的信息按照一定规律变换成为电信号或者其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、储存、显示、记录和控制等要求，目前传感器在工业生产、海洋探测、医学诊断和资源检查等领域具有广泛应用。
根据检测方式的不同，现有的传感器有漫反射式光电传感器、对射式光电传感器、超声波传感器和机械式触点开关传感器。对于收放卷设备的使用过程，需要通过传感器对卷材的位置进行探测，从而通知控制器启动放卷电机转动，避免卷材的拉伸位置过高或者过低。
对于漫反射式光电传感器而言，安装接线简便，检测区域大，而且安装使用时不需要对齐光路，适用于检测表面粗糙而且颜色不能太暗的物体，而卷材的表面通常是光滑的，采用漫反射式光电传感器在遇到移动卷材表面时表现为镜面反射，因反射角度问题，会存在探测不到的情况，而且对于颜色较暗的卷材会吸收掉光线，导致漏检的情况。对于对射式光电传感器而言，射式检测方式的发射器和接收器相互对射安装，发射器的光直接对准接收器，当被测物挡住光束时，传感器输出产生变化以指示被测物被检测到，适用于能有效遮挡光线的非透明物体，而移动卷材厚度通常小于1mm，对射式光电传感器在遇到极薄材质的物质快速通过时，相应时间不够，容易造成漏检测，另外，对于透明的卷材，透明物体不能有效遮挡对射光线时，同样会造成漏检。对于超声波式距离传感器而言，采用超声波回波测距原理，检测传感器和目标物之间的距离，具有灵敏度高、测量准确的特点，但是对检测角度和空间环境具有一定要求，容易受到使用环境的干扰，造成误测，不适合收放卷设备等受限空间使用。对于机械式触点开关传感器而言，受触点磨损次数影响，使用寿命短，容易失效，不适合类似收放卷材工作的高频次动作场景。综上可看出，目前还没有一种适合移动卷材的且能满足可靠性要求高的传感器，实现卷材位置的探测，避免由于漏检造成的动作机构损伤卷材和塑模零件导致的材料和生产工时损失。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种移动卷材的位置传感器，不受待检测物体的材质、颜色、粗糙程度影响，而且能够在潮湿、烟雾、粉尘、油污的环境下可靠工作，具有较高的实用价值。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种移动卷材的位置传感器，包括保护壳，所述保护壳内设置有PCB电路板，所述PCB电路板沿着长度方向的一端设置有探针安装孔，所述探针安装孔内设置有信号探针，所述信号探针从所述保护壳的一侧穿出，所述PCB电路板上设置有单片机，所述单片机上设置有若干引脚，所述引脚和所述信号探针之间设置有连接导线，所述PCB电路板上背离所述信号探针的一端设置有插接口，所述插接口内卡嵌连接有信号输出端口，所述单片机和所述信号输出端口之间设置有数模转换单元和光电耦合单元，所述PCB电路板上还设置有信号指示灯，所述保护壳上设置有观察孔，所述信号指示灯从所述观察孔中伸出。
优选的，所述PCB电路板上设置有用于过滤杂波的电容器。
优选的，所述信号输出端口和所述数模转换单元之间设置有降压芯片。
优选的，所述信号输出端口和所述数模转换单元之间还设置有稳压管。
优选的，所述信号探针的长度为1～20cm。
优选的，所述信号探针采用金属材质。
本实用新型的有益效果是：本实用新型不受待检测物体的材质、颜色、粗糙程度影响，而且可以在潮湿、烟雾、粉尘、油污的环境下可靠工作，能够克服常规检测传感器在移动卷材使用中的弊端，在移动卷材的检测过程中能够实现漏检、误检概率为零，应用价值具有绝对的优势。
附图说明
图1是本实用新型移动卷材的位置传感器的整体结构示意图；
图2是本实用新型移动卷材的位置传感器的内部结构俯视示意图。
附图中各部件的标记如下：
1、保护壳；2、PCB电路板；3、探针安装孔；4、信号探针；5、单片机；
6、引脚；7、连接导线；8、插接口；9、信号输出端口；10、数模转换单
元；11、光电耦合单元；12、信号指示灯；13、观察孔；14、电容器；15、降压芯片；16、稳压管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例：
如图1和图2所述，移动卷材的位置传感器，包括保护壳1，用于保护内部的元器件；保护壳1内设置有PCB电路板2，PCB电路板2的设置用于为电子元器件提供支撑体，把各个电子元器件连接起来实现其功能。
如图1和图2所示，PCB电路板2沿着长度方向的一端设置有探针安装孔3，探针安装孔3内设置有信号探针4，信号探针4从保护壳1的一侧穿出，信号探针4的设置用于探测移动卷材的位置，当卷材移动靠近至信号探针4时，会引起信号探针4和卷材之间的电磁场环境发生变化，再通过其他元器件计算出卷材到信号探针4之间的距离。信号探针4的长度设置为1～20cm，并且采用金属材质，例如不锈钢丝。
如图1和图2所示，PCB电路板2上设置有单片机5，单片机5上设置有若干个引脚6，引脚6和信号探针4之间设置有连接导线7，单片机5通过引脚6发送电磁波，当卷材移动靠近至信号探针4的探测区域内时，电磁波发生反射，反射的电磁波通过引脚6传输给单片机5进行计算分析。PCB电路板2上背离信号探针4的一端设置有插接口8，插接口8内卡嵌连接有信号输出端口9，信号输出端口9连接PLC或者处理管等，输出方式为NPN或者PNP型，当卷料进入探测区域时，传感器通过信号输出端口9输出足够时长(大于20ms)电平开关信号给控制器。
如图1和图2所示，单片机5和信号输出端口9之间设置有数模转换单元10和光电耦合单元11，数模转换单元10的设置用于实现将模拟信号转换为数字量，光电耦合单元11的设置用于实现输入输出间的相互隔离，保证良好的抗干扰能力。PCB电路板2上设置有信号指示灯12，保护壳1上设置有观察孔13，信号指示灯12从观察孔13中伸出，当卷材进入探测范围内时，信号指示灯12就会亮；当卷材离开探测范围内时，信号指示灯12就会灭。
如图1和图2所示，PCB电路板2上设置有电容器14，用于过滤杂波；信号输出端口9和数模转换单元10之间设置有降压芯片15和稳压管16，分别用于将高频信号进行压降和保持电压处于稳定状态，保护芯片。
本实施例的工作过程为：
移动卷材的上下方分别安装一个本实用新型提供的传感器，当卷材不在信号探针4的探测区域内时，单片机5通过引脚6发送电磁波，此时电磁波无反射现象；当卷材移动至信号探针4的探测区域内时，信号探针4和卷材之间的电磁场环境发生变化，反射的电磁波通过引脚6传输给单片机5和数模转换单元10，数模转换单元10将信号转换为数字量从而传输给单片机5，单片机5进行分析计算，从而判断卷料位置的变化，通过光电耦合单元11和信号输出端口9输出信号给PLC接收，启动放卷电机旋转将卷材下降；当卷材下降至下限位置时，安装在下方的移动卷材的位置传感器通过上述原理通知控制器停止放卷电机的旋转，以此类推。
由于卷材的材质、颜色、粗糙度以及环境中的潮湿、烟雾、粉尘等不会影响电磁场的变化，因此，能够克服常规检测传感器在卷材使用中的弊端，在移动卷材的检测过程中能够实现漏检、误检概率为零，应用价值具有绝对的优势。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种移动卷材的位置传感器，包括保护壳(1)，其特征在于：所述保护壳(1)内设置有PCB电路板(2)，所述PCB电路板(2)沿着长度方向的一端设置有探针安装孔(3)，所述探针安装孔(3)内设置有信号探针(4)，所述信号探针(4)从所述保护壳(1)的一侧穿出，所述PCB电路板(2)上设置有单片机(5)，所述单片机(5)上设置有若干引脚(6)，所述引脚(6)和所述信号探针(4)之间设置有连接导线(7)，所述PCB电路板(2)上背离所述信号探针(4)的一端设置有插接口(8)，所述插接口(8)内卡嵌连接有信号输出端口(9)，所述单片机(5)和所述信号输出端口(9)之间设置有数模转换单元(10)和光电耦合单元(11)，所述PCB电路板(2)上还设置有信号指示灯(12)，所述保护壳(1)上设置有观察孔(13)，所述信号指示灯(12)从所述观察孔(13)中伸出。
2.根据权利要求1所述的移动卷材的位置传感器，其特征在于：所述PCB电路板(2)上设置有用于过滤杂波的电容器(14)。
3.根据权利要求1所述的移动卷材的位置传感器，其特征在于：所述信号输出端口(9)和所述数模转换单元(10)之间设置有降压芯片(15)。
4.根据权利要求1所述的移动卷材的位置传感器，其特征在于：所述信号输出端口(9)和所述数模转换单元(10)之间还设置有稳压管(16)。
5.根据权利要求1所述的移动卷材的位置传感器，其特征在于：所述信号探针(4)的长度为1～20cm。
6.根据权利要求5所述的移动卷材的位置传感器，其特征在于：所述信号探针(4)采用金属材质。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115498339A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-12-20 | 惠州市纬世新能源有限公司 | 一种储能电源的电池安全支撑结构 |
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