CN208707998U - 一种探测玻纤织物用灯光驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种探测玻纤织物用灯光驱动装置，包括单片机、上位机、通信模块、光电传感器模块、脉宽调制器、探测灯亮度驱动模块、探测灯，所述通信模块、脉宽调制器、光电传感器模块、探测灯亮度驱动模块均与所述单片机电性连接，所述上位机与所述通信模块电性连接，所述脉宽调制器和所述探测灯亮度驱动模块电性连接，所述探测灯亮度驱动模块与所述探测灯电性连接。本实用新型具有结构设计合理，能够保证合成纤维织物的质量等特点。

Description

一种探测玻纤织物用灯光驱动装置

技术领域

本实用新型属于建筑工程材料制造技术领域，具体涉及一种探测玻纤织物用灯光驱动装置。

背景技术

玻纤织物是一种新型复合材料增强织物，它具有耐腐蚀、耐高温、高强度、强绝缘等特殊的优良性能，被广泛用于化工、造船，汽车和工程建筑等行业。

玻纤织物的质量好坏直接影响到由它制成的各类树脂基复合材料构件产品的性能。目前用于检测纤维织物线密度的方法主要由人工来对玻璃纤维织物进行检测，这种传统的检测方法不仅速度慢，劳动强度大，而且易受人为因素影响，误检率和漏检率很高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种探测玻纤织物用灯光驱动装置，结构设计合理，可以快速检测纤维织物的密度，从而保证纤维织物的质量。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种探测玻纤织物用灯光驱动装置，包括单片机、上位机、通信模块、光电传感器模块、脉宽调制器、探测灯亮度驱动模块、探测灯，所述通信模块、脉宽调制器、光电传感器模块、探测灯亮度驱动模块均与所述单片机电性连接，所述上位机与所述通信模块电性连接，所述脉宽调制器和所述探测灯亮度驱动模块电性连接，所述探测灯亮度驱动模块与所述探测灯电性连接。

进一步地，还包括报警模块，所述报警模块与所述单片机电性连接。

进一步地，还包括探测灯检测模块和冷却风扇模块，所述探测灯检测模块与所述单片机和探测灯均为电性连接，所述冷却风扇模块与所述单片机电性连接。

进一步地，所述光电传感器模块采用具有13条感光线的线性光电池组。

进一步地，所述单片机的型号为STM32F103RCT6。

进一步地，所述通信模块的型号为SN65LBC184D。

进一步地，所述探测灯检测模块为18B20温度传感器。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：通过单片机控制脉宽调制器输出PWM信号来自动调节探测灯亮度驱动模块的输出电压大小，这样能精准调整探测灯的亮度和波长。当光电传感器模块接收的光波长与探测灯光的波长一致时，其输出电压值为最大，如此就能找到最合适的探测光源。玻纤织物处在探测灯与光电传感器模块之间，让探测灯光对玻纤织物进行照射，当探测灯光通过玻纤织物照射到光电传感器模块上，当发现哪一条感光条上感知的光信号最大，输出电压最大时，则玻纤织物中纬线的倾向程度就是朝这个方向。由此可以控制后续电路操作相应机构来调整纬线的倾向角度，结构设计合理，可以快速检测纤维织物的密度并及时进行调整，从而保证纤维织物的质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为光电传感器的光线分布图；

图3为冷却风扇的驱动电路图；

附图中，1为单片机，2为上位机，3为通信模块，4为光电传感器模块，5为脉宽调制器，6为探测灯亮度驱动模块，7为探测灯，8为报警模块，9为温度传感器，10为冷却风扇模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1，如图1，一种探测玻纤织物用灯光驱动装置，包括型号为STM32F103RCT6的单片机1、上位机2、型号为SN65LBC184D的通信模块3、光电传感器模块4、脉宽调制器5、探测灯亮度驱动模块6、探测灯7、报警模块8、18B20温度传感器9和冷却风扇模块10。

本实用新型的核心是单片机1：由它来控制整个装置的工作。通过通信模块3与单片机1电性相连，单片机1就能与上位机2进行通信，完成与上位机2的数据通信；单片机1外接光电传感器模块4和脉宽调制器5，通过单片机1控制脉宽调制器5输出PWM信号来精准调整探测灯7的亮度和波长，使它们的值与光电传感器模块4接收到的光值一致时，其输出电压值为最大，从而找到最合适的探测光源。连接在单片机1上的报警模块8的作用是发出警告提示音，报警模块8由蜂鸣器和蜂鸣器驱动电路构成，如果光源亮度超过一定范围，由单片机1控制蜂鸣器驱动电路，使蜂鸣器发出报警声音；外接在单片机1上的探测灯亮度驱动模块6，它由5路驱动灯光亮度电路组成，其主要用来调试探测灯7的灯光亮度。单片机1外接的18B20温度传感器9能自动检测探测灯7的灯光罩的温度，并适时启动外接的冷却风扇模块10进行通风降温，还能调节风扇速度；单片机外接有编程接口和复位等电路。其电路工作电压范围3.5V—5V，工作电流当VDD＝5V时的工作电流只是1.8mA。因此整机功耗小，抗干扰能力强。该控制电路装置不但可以作为探测玻纤织物装置灯光驱动控制电路产品来使用，还可以用于其他各类工业控制电路中应用。具有较强的专业性和通用性。

如图2，光电传感器模块是一组线性光电池阵列，它的感光面呈现扇形排列，共有13条线组成，每一根线对应一条感光条，并且其中12条感光线分布在光电传感器模块上的A区和B区内，A区和B区中均有6条感光线，且每相邻两条感光条相差1.5度，剩余一条感光线则位于A区和B区之间并与经线相平行，为O线。当A区中的感光条上感知的光信号亮度大，则纬线呈上倾斜；当B区中的感光条上感知的光信号亮度大，则纬线呈下倾斜。

探测灯的灯光通过玻纤织物照射到光电传感器模块上，当光电传感器模块发现哪一条感光条上感知的光信号最大，输出电压最大时，则玻纤织物中纬线的倾向程度就是朝这个方向，由此可以控制后续电路操作相应机构来调整纬线的倾向角度。当所采集到的13条感光条上感知的光信号所对应的电压信号，可以对它们进行排序和分类处理，就可以推算出玻纤织物中纬线的弯曲程度。

合成纤维织物纬线倾斜趋向与光电传感器模块输出之间关系表如下(测试条件是当探测灯亮度已经调试好，即满足当光电传感器模块接收的光波长与探测灯光的波长一致时，其输出电压值为最大)：

当18B20温度传感器探测的灯光罩外温度大于时80度，就可启动冷却风扇进行通风降温，且冷却风扇速度还可以自动调整。当机器关机后，能利用储能电容放电效应延时冷却风扇的工作，以延长探测光源的寿命。冷却风扇模块包括驱动电路以及由驱动电路控制的风扇。如图3，驱动电路包括依次串联的电源、T2、R16、D1、D3、R13和风扇，储能电容组并联在D1和D3之间，T1与T2电性连接。电源电压是12V，D4(V5T)是并联在电路上的稳压器件，T2是大功率场效应管,型号为FDN5618P MOSFET P-CH 60V 1.25ASSOT3，它起开关作用，T1是T2的驱动管，型号为PDTC114ET，其基极受单片机的控制，接风扇启动开关信号。

电路有电源供电时，T1输出高电平，T2导通，电源通过T2、R16限流电阻对储能电容组进行充电，同时提供风扇电能，储能电容组由CD1-CD5和R2-R7组成，当外部断电时，T2截止，这时风扇是由储能电容组进行供电。D1、D2和D3均为肖特基整流二极管(30V/1A)，型号为MBRA130，起保护电源的作用。

D6和D8均是并联在驱动电路上的稳压器件，D6的型号为PESD12VU1UT，以保证输出电压的稳定可靠。由T3、T4、D8(V5T)和风扇串联组成的风扇调速电路，它受单片机的控制，输出风扇调整信号，控制风扇的转速以改变其凤量的大小，T3、T4是驱动三极管，T3和T4的型号均为PDTC114ET，R14、R9、R8是偏置电阻。

本实用新型还具有以下特点：

1、通过光电传感器模块采集13条感光条上感知的光信号所对应的电压信号值，来求取它们中的最大值，且比较它们的输出值，从而判断玻纤织物中纬线的倾向或弯曲程度。

2、通过单片机控制脉宽调制器输出PWM信号来精准调整探测灯的亮度和波长，使它们的值与处于探测玻纤织物另一面的光电传感器模块接收到的光值一致时，其输出电压值为最大，从而找到最合适的探测光源；实现对探测玻纤织物用灯光的最佳选择。

3、能通过上位机对本装置进行控制，实现自动采光，比较亮度和对不同点亮度的自动调光。

当然，本实用新型可以作为一类特殊光源控制电路来应用。它不但可作为探测玻纤织物控制电路产品来使用，还可用于其他各类工业电器产品中。具有及强的专业性和通用性。整个电路简单，且电路工作稳定，抗各类干扰能力强。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种探测玻纤织物用灯光驱动装置，其特征在于：包括单片机、上位机、通信模块、光电传感器模块、脉宽调制器、探测灯亮度驱动模块、探测灯，所述通信模块、脉宽调制器、光电传感器模块、探测灯亮度驱动模块均与所述单片机电性连接，所述上位机与所述通信模块电性连接，所述脉宽调制器和所述探测灯亮度驱动模块电性连接，所述探测灯亮度驱动模块与所述探测灯电性连接；还包括报警模块，所述报警模块与所述单片机电性连接；还包括探测灯检测模块和冷却风扇模块，所述探测灯检测模块与所述单片机和探测灯均为电性连接，所述冷却风扇模块与所述单片机电性连接。

2.根据权利要求1所述的探测玻纤织物用灯光驱动装置，其特征在于：所述光电传感器模块采用具有13条感光线的线性光电池组。

3.根据权利要求1所述的探测玻纤织物用灯光驱动装置，其特征在于：所述单片机的型号为STM32F103RCT6。

4.根据权利要求1所述的探测玻纤织物用灯光驱动装置，其特征在于：所述通信模块的型号为SN65LBC184D。

5.根据权利要求1所述的探测玻纤织物用灯光驱动装置，其特征在于：所述探测灯检测模块为18B20温度传感器。