一,、前言
探絲傳感器是化纖牽伸設(shè)備中必不可少的斷絲檢測(cè)裝置。傳統(tǒng)的探絲傳感器大多采用電荷感應(yīng)式,，其檢測(cè)靈敏度高,，但受環(huán)境溫度及濕度的影響較大，從而影響其可靠性和準(zhǔn)確性,。光電式探絲傳感器可以彌補(bǔ)以上檢測(cè)方法的不足,，從而大大提高了斷絲檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。
二,、光電式探絲傳感器的原理
光電式探絲傳感器能對(duì)紡織機(jī)械紡的纖維進(jìn)行非接觸斷絲檢測(cè),，并能配合切絲器及時(shí)切斷斷絲，以防止纖維纏繞機(jī)器部件。
光電式探絲傳感器利用紅外光電原理對(duì)纖維的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),，當(dāng)纖維正常時(shí),，由于機(jī)器的牽伸或卷繞等動(dòng)作，位于傳感器U形槽中的纖維會(huì)有微小的抖動(dòng),，此抖動(dòng)會(huì)不斷地遮擋U形槽中左右兩邊紅外光的發(fā)射和接收,，使其產(chǎn)生連續(xù)的紅外脈沖；當(dāng)纖維絲斷開以后,，該連續(xù)的紅外脈沖減少或消失,，探絲器通過檢測(cè)和判斷紅外脈沖的頻率即可判斷纖維是否已斷開。
三,、電路設(shè)備及功能實(shí)現(xiàn)
電路組成：紅外發(fā)射電路,、紅外接收電路、放大電路,、整形調(diào)制電路,、解調(diào)電路、觸摸感應(yīng)延時(shí)電路,、過流保護(hù)電路及輸出電路,。
1、紅外發(fā)射及接收電路（見圖1）,。
為了使發(fā)光二極管的亮度始終保持一定,，由 LED 1 、N 1 ,、R 0 ,、Z D1 和R 1 構(gòu)成恒流源紅外發(fā)射電路，IC 2B ,P H , R 2 ～ R 4 構(gòu)成紅外接收電路,，信號(hào)通過C 1 耦合輸出,。當(dāng)P H 接受到的紅外光能不變時(shí)，IC 2B 的7腳輸出電平不變,，則 C 1 無耦合信號(hào)輸出,。當(dāng)由于絲線的擺動(dòng)而不斷重復(fù)地切割紅外光束使P H 所接收到的光能改變時(shí)， C 1 耦合輸出相同頻率的脈動(dòng)信號(hào),。
2,、前級(jí)放大及整形調(diào)制電路（見圖2）
由 R 5 ～ R 9 及 IC 2A 組成前級(jí)放大電路，由 R 5 ,、 R 6 輸入偏置靜態(tài)工作點(diǎn),，對(duì)C 1 耦合過來的微弱尖脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，其增益的大小取決于R 8 和R 9 的比值,。整形調(diào)制電路由 R 11 ～ R 13 ,、 C 3 及IC 2D 組成，將前級(jí)尖脈沖信號(hào)整形調(diào)制為等幅方波脈沖信號(hào)。
3,、解調(diào)電路
由 D 1 ,、R 15 ～R 18 、C 6 及 IC 2C 組成,，由R 18 引入正反饋,。當(dāng)前級(jí)信號(hào)頻率低于一定值 F 1 時(shí)，IC 2C 的8腳輸出低電平,；當(dāng)前級(jí)信號(hào)頻率高于一定值 F 2 時(shí),，IC 2C 的8腳輸出高電平。臨界過渡區(qū)頻率范圍 F W = F 2 - F 1 ,，適當(dāng)?shù)?F W 可以有效防止檢測(cè)信號(hào)臨界過渡區(qū)的輸出振蕩,，使得檢測(cè)動(dòng)作可靠。
4,、觸摸感應(yīng)延時(shí)電路,、過流保護(hù)電路及輸出電路
IC 1D 、 C 8 ,、 R 24 及D 4 構(gòu)成觸摸延時(shí)控制,。當(dāng)斷絲或引絲狀態(tài)時(shí)，由于脈沖信號(hào) F 小于 F 1 值,，圖四的信號(hào)輸入端為低電平,，探絲器輸出信號(hào)；當(dāng)觸摸延時(shí)感應(yīng)端時(shí),， IC 1D 的14腳輸出高電平,，對(duì) C 8 進(jìn) 行快 速充電，輸出截止,。延時(shí)時(shí)間由 C 8 及 R 24 決定。通過這個(gè)觸摸延時(shí),，可以進(jìn)行伸頭引絲操作,。過流保護(hù)電路由 IC 1C 及 R 27 組成， R 27 可以限制峰值電流,，同時(shí)將過流信號(hào)反饋至 IC 1A 的10腳,，使輸出快速截止。D 5 起續(xù)流作用,，可以防止感性負(fù)載通斷時(shí)損壞電路,。
四、結(jié)論
該紅外光電式探絲傳感器經(jīng)過反復(fù)的設(shè)計(jì)和試驗(yàn), 各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到較好的水平,，其低電平輸出小于0.1V,，正常功耗小于0.3W，負(fù)載電流可達(dá) 800mA，短路保護(hù)電流為1A,，斷絲響應(yīng)時(shí)間小于0.5s,，電源延遲時(shí)間為4s，觸摸延時(shí)時(shí)間為15s,，可以檢測(cè)不同材質(zhì)種類的斷絲,。