CN219193474U - 一种电磁振动给料机的电磁激振器位移检测结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电磁振动给料机的电磁激振器位移检测结构，其包括电容检测电路，所述电容检测电路包括可变电容C55，所述可变电容C55的两极板分别设置在电磁激振器的衔铁与铁芯的端面上，所述衔铁的端面与铁芯的端面相对。本案采用可变电容C55的电容值变化来表征电磁激振器中铁芯和衔铁之间的距离变化，即两个极板之间的位移变化量与铁芯和衔铁之间的位移变化量一致。本案非接触式结构表征位移变化量，具有无磨擦、无损磨和无惰性特点外，还具有抗振动、灵敏度高、精度稳定性好、抗电磁干扰能力强的优点，尤其适用于输送机的电磁激振器位移检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及振动输送机技术领域，具体为一种电磁振动给料机的电磁激振器位移检测结构。
背景技术
电磁振动给料机的作用是把物料从贮料仓中匀速或定量的输送到受料设备中，是实现流水作业的必备设备，其具有结构简单，不需润化，操作方便，耗电量小等特点，在作业流程中可以匀速地输送物料，因此得到了广泛应用。
电磁振动给料机主要由料槽、电磁激振器、减振器三部分组成。电磁激振器是产生振动的激振源，当控制电路启动所述电磁激振器时，在启动电流从小到大逐步增加的过程中，通过对脉冲电流的控制实现对电磁铁中铁芯与衔铁间的运动距离的控制，当铁芯与衔铁间的运动距离小于设定值时，则增加脉冲电流的宽度，反之减小脉冲电流的宽度，直至铁芯与衔铁间的运动距离等于设定值，由此来控制料槽的振动幅度。所以，检测并控制电磁激振器的移动距离，即是控制料槽的振动幅度，以适应筛分工序中的不同需求。
由于给料机工作时为较高频率的振动常态，要进行电磁激振器移动距离的检测，需要考虑测距传感器的安装固定问题，防脱落，同时电磁激振器所产生的移动距离较小，因此对传感器的精度要求和灵敏度要求是实时测距所需要解决的难题。
实用新型内容
本实用新型提供一种电磁振动给料机的电磁激振器位移检测结构，用于解决电磁激振器位移检测的难题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为:
一种电磁振动给料机的电磁激振器位移检测结构，其包括电容检测电路，所述电容检测电路包括可变电容C55，所述可变电容C55的两极板分别设置在电磁激振器的衔铁与铁芯的端面上，所述衔铁的端面与铁芯的端面相对。
所述电容检测电路包括参考电容C52、第一运算放大器A1和第三运算放大器A3，所述参考电容C52的一端连接有驱动电压，参考电容C52的另一端与第一运算放大器A1的反相输入端连接，第一运算放大器A1的反相输入端与输出端之间连接有相并联的第五十四电容C54和第八十八电阻R88，第一运算放大器A1的同相输入端接地，第一运算放大器A1的输出端与第三运算放大器A3的同相输入端连接，第三运算放大器A3的反相输入端通过第九十电阻R90接地，第三运算放大器A3的反相输入端与输出端之间连接有相串接的第五十七电容C57、第五十八电容C58，以及第三运算放大器A3的反相输入端与输出端之间连接有相串接的第九十三电阻R93、第九十四电阻R94，第五十七电容C57与第五十八电容C58相连的一端还连接有第九十一电阻R91，第九十三电阻R93与第九十四电阻R94相连的一端与第九十一电阻R91之间连接有第五十六电容C56，所述可变电容C55连接于第一运算放大器A1的反相输入端与第三运算放大器A3的输出端之间，第三运算放大器A3输出端的信号为对应电磁激振器位移变化的检测量。
进一步地，还包括信号放大电路，所述第三运算放大器A3的输出端与信号放大电路的输入端连接。
进一步地，所述信号放大电路包括第二放大器A2，所述第二放大器A2的同相输入端与第三运算放大器A3的输出端之间串接有第八十六电阻R86，第二放大器A2的反相输入端通过第九十五电阻R95接地，第二放大器A2的输出端连接第八十七电阻R87后作为信号放大电路的输出端，第二放大器A2的反相输入端与输出端之间连接有第九十二电阻R92。
进一步地，所述信号放大电路的输出端还分别通过第八十九电阻R89、第五十三电容C53、电解电容C51接地。
进一步地，所述第一运算放大器A1采用型号为OPA627的差分运算放大器，所述第三运算放大器A3采用型号为AD817的放大器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本案通过可变电容非接触式结构表征位移变化量，具有无磨擦、无损磨和无惰性特点外，还具有抗振动、灵敏度高、精度稳定性好、抗电磁干扰能力强的优点，尤其适用于输送机的电磁激振器位移检测。
附图说明
图1为本实用新型的电磁激振器的结构示意图。
图2为本实用新型的一种实施例中检测结构采用的电路原理图。
实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
电磁振动给料机工作在低临界共振状态，其通过利用电磁激振器驱动槽体1在一定的倾角下做往复振动，使物料2沿槽体1移动。如图1所示，物料2置于由主振弹簧3支撑的槽体1上，衔铁4 与槽体1的主振弹簧3连成一体，线圈6缠绕在铁芯5上。单向脉动电流经过线圈6中流过，因此，电磁铁就产生了相应的脉冲电磁力。在交流电的正半周，脉动电流流过线圈6，在铁芯5和衔铁4之间产生脉动电磁吸力，使槽体1向后运动，主振弹簧3发生变形，储存势能；在交流电的负半周期，线圈6中无电流通过，电磁力消失，衔铁4在弹簧力的作用下与铁芯5分开，使槽体1向前运动，这样槽体1就以交流电源的频率，连续地进行往复振动。
本案位移检测结构的电路原理如图2所示，其包括电容检测电路，所述电容检测电路包括可变电容C55，所述可变电容C55的两极板分别设置在电磁激振器的衔铁4与铁芯5的端面上，所述衔铁4的端面与铁芯5的端面相对。可采用衔铁4的端面作为可变电容C55的一个极板，可以避免传感器部件受输送机振动的影响而松动的问题。
所述电容检测电路包括参考电容C52、第一运算放大器A1和第三运算放大器A3，所述参考电容C52的一端连接有驱动电压，参考电容C52的另一端与第一运算放大器A1的反相输入端连接，第一运算放大器A1的反相输入端与输出端之间连接有相并联的第五十四电容C54和第八十八电阻R88，第一运算放大器A1的同相输入端接地，第一运算放大器A1的输出端与第三运算放大器A3的同相输入端连接，第三运算放大器A3的反相输入端通过第九十电阻R90接地，第三运算放大器A3的反相输入端与输出端之间连接有相串接的第五十七电容C57、第五十八电容C58，以及第三运算放大器A3的反相输入端与输出端之间连接有相串接的第九十三电阻R93、第九十四电阻R94，第五十七电容C57与第五十八电容C58相连的一端还连接有第九十一电阻R91，第九十三电阻R93与第九十四电阻R94相连的一端与第九十一电阻R91之间连接有第五十六电容C56，所述可变电容C55连接于第一运算放大器A1的反相输入端与第三运算放大器A3的输出端之间，第三运算放大器A3输出端的信号为对应电磁激振器位移变化的检测量。
本案采用可变电容C55的电容值变化来表征电磁激振器中铁芯5和衔铁4之间的距离变化，即两个极板之间的位移变化量与铁芯5和衔铁4之间的位移变化量一致。本案非接触式结构表征位移变化量，具有无磨擦、无损磨和无惰性特点外，还具有抗振动、灵敏度高、精度稳定性好、抗电磁干扰能力强的优点，尤其适用于输送机的电磁激振器位移检测。
第五十四电容C54和第八十八电阻R88并联，使第一运算放大器A1输入直流偏置。第一运算放大器A1、第五十四电容C54、参考电容C52和第八十八电阻R88构成高通滤波结构，滤除低频干扰。驱动电压Uin为电容检测电路的驱动电源，铁芯5和衔铁4之间的位移变化会导致可变电容C55的电容值变化，电容检测电路用于将可变电容C55的电容值转化为电压信号，从而可以通过电压信号的变化得到铁芯5和衔铁4之间的位移信息。电容检测电路的作用在于处理漏电流或寄生电流对可变电容C55的电容值测量结果的影响。
一种具体实施例中，本案位移检测结构还包括信号放大电路，所述第三运算放大器A3的输出端与信号放大电路的输入端连接。
具体的，所述信号放大电路包括第二放大器A2，所述第二放大器A2的同相输入端与第三运算放大器A3的输出端之间串接有第八十六电阻R86，第二放大器A2的反相输入端通过第九十五电阻R95接地，第二放大器A2的输出端连接第八十七电阻R87后作为信号放大电路的输出端输出检测电压Uout，第二放大器A2的反相输入端与输出端之间连接有第九十二电阻R92。第二放大器A2可以保证对输入电压信号的跟随和放大处理，以此来提高信号的驱动能力。
所述信号放大电路的输出端还分别通过第八十九电阻R89、第五十三电容C53、电解电容C51接地。第八十九电阻R89、第五十三电容C53、电解电容C51构成了一个滤波电路单元。
所述第一运算放大器A1采用型号为OPA627的差分运算放大器，所述第三运算放大器A3采用型号为AD817的放大器。为降低整个电路的噪声影响，A1选取高速、低噪音和低偏置电流的OPA627，A2选取高速、低能耗的AD817。
以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种电磁振动给料机的电磁激振器位移检测结构，其特征在于：包括电容检测电路，所述电容检测电路包括可变电容C55，所述可变电容C55的两极板分别设置在电磁激振器的衔铁（4）与铁芯（5）的端面上，所述衔铁（4）的端面与铁芯（5）的端面相对；
所述电容检测电路包括参考电容C52、第一运算放大器A1和第三运算放大器A3，所述参考电容C52的一端连接有驱动电压，参考电容C52的另一端与第一运算放大器A1的反相输入端连接，第一运算放大器A1的反相输入端与输出端之间连接有相并联的第五十四电容C54和第八十八电阻R88，第一运算放大器A1的同相输入端接地，第一运算放大器A1的输出端与第三运算放大器A3的同相输入端连接，第三运算放大器A3的反相输入端通过第九十电阻R90接地，第三运算放大器A3的反相输入端与输出端之间连接有相串接的第五十七电容C57、第五十八电容C58，以及第三运算放大器A3的反相输入端与输出端之间连接有相串接的第九十三电阻R93、第九十四电阻R94，第五十七电容C57与第五十八电容C58相连的一端还连接有第九十一电阻R91，第九十三电阻R93与第九十四电阻R94相连的一端与第九十一电阻R91之间连接有第五十六电容C56，所述可变电容C55连接于第一运算放大器A1的反相输入端与第三运算放大器A3的输出端之间，第三运算放大器A3输出端的信号为对应电磁激振器位移变化的检测量。
2.根据权利要求1所述的一种电磁振动给料机的电磁激振器位移检测结构，其特征在于：还包括信号放大电路，所述第三运算放大器A3的输出端与信号放大电路的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种电磁振动给料机的电磁激振器位移检测结构，其特征在于：所述信号放大电路包括第二放大器A2，所述第二放大器A2的同相输入端与第三运算放大器A3的输出端之间串接有第八十六电阻R86，第二放大器A2的反相输入端通过第九十五电阻R95接地，第二放大器A2的输出端连接第八十七电阻R87后作为信号放大电路的输出端，第二放大器A2的反相输入端与输出端之间连接有第九十二电阻R92。
4.根据权利要求3所述的一种电磁振动给料机的电磁激振器位移检测结构，其特征在于：所述信号放大电路的输出端还分别通过第八十九电阻R89、第五十三电容C53、第电解电容C51接地。
5.根据权利要求1~4任一项所述的一种电磁振动给料机的电磁激振器位移检测结构，其特征在于：所述第一运算放大器A1采用型号为OPA627的差分运算放大器，所述第三运算放大器A3采用型号为AD817的放大器。
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