一、前言

探絲傳感器是化纖牽伸設備中必不可少的斷絲檢測裝置,。傳統(tǒng)的探絲傳感器大多采用電荷感應式,，其 檢測靈敏度高，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確性,。光電式探絲傳感器可以彌補以上檢測方法的不足，從而大大提高了斷絲檢測的準確性和可靠性,。

二,、光電式探絲傳感器的原理

光電式探絲傳感器能對紡織機械紡的纖維進行非接觸斷絲檢測，并能配合切絲器及時切斷斷絲,，以防止纖維纏繞機器部件,。

光電式探絲傳感器利用紅外光電原理對纖維的運動狀態(tài)進行檢測，當纖維正常時,，由于機器的牽伸或卷繞等動作,，位于傳感器U形槽中的纖維會有微小的抖動，此抖動會不斷地遮擋U形槽中左右兩邊紅外光的發(fā)射和接收,，使其產生連續(xù)的紅外脈沖,；當纖維絲斷開以后，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、電路設備及功能實現(xiàn)

電路組成：紅外發(fā)射電路,、紅外接收電路,、放大電路、整形調制電路,、解調電路,、觸摸感應延時電路 、過流保護電路及輸出電路,。

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 構成恒流源紅外發(fā)射電路,，IC 2B ,P H , R 2 ～ R 4 構成紅外接收電路,，信號通過C 1 耦合輸出。當P H 接受到的紅外光能不變時,，IC 2B 的7腳輸出電平不變，則 C 1 無耦合信號輸出,。當由于絲線的擺動而不斷重復地切割紅外光束使P H 所接收到的光能改變時,， C 1 耦合輸出相同頻率的脈動信號。

2,、前級放大及整形調制電路（見圖2）

由 R 5 ～ R 9 及 IC 2A 組成前級放大電路,，由 R 5 、 R 6 輸入偏置靜態(tài)工作點,，對C 1 耦合過來的微弱尖脈沖信號進行放大,，其增益的大小取決于R 8 和R 9 的比值。整形調制電路由 R 11 ～ R 13 ,、 C 3 及IC 2D 組成,，將前級尖脈沖信號整形調制為等幅方波脈沖信號。

3,、解調電路

由 D 1 ,、R 15 ～R 18 、C 6 及 IC 2C 組成,，由R 18 引入正反饋,。當前級信號頻率低于一定值 F 1 時，IC 2C 的8腳輸出低電平,；當前級信號頻率高于一定值 F 2 時,，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?shù)?F W 可以有效防止檢測信號臨界過渡區(qū)的輸出振蕩,，使得檢測動作可靠。

4,、觸摸感應延時電路,、過流保護電路及輸出電路

IC 1D 、 C 8 ,、 R 24 及D 4 構成觸摸延時控制,。當斷絲或引絲 狀態(tài)時，由于脈沖信號 F 小于 F 1 值,，圖四的信號輸入端為低電平,，探絲器輸出信號；當觸摸延時感應端時,， IC 1D 的14腳輸出高電平,，對 C 8 進 行快 速充電,，輸出截止。延時時間由 C 8 及 R 24 決定,。通過這個觸摸延時,，可以進行伸頭引絲操作。過流保護電路由 IC 1C 及 R 27 組成,， R 27 可以限制峰值電流,，同時將過流信號反饋至 IC 1A 的10腳，使輸出快速截止,。D 5 起續(xù)流作用,，可以防止感性負載通斷時損壞電路。

四,、結論

該紅外光電式探絲傳感器經過反復的設計和試驗, 各項技術指標均達到較好的水平,，其低電平輸出小于0.1V，正常功耗小于0.3W,，負載電流可達 800mA,，短路保護電流為1A，斷絲響應時間小于0.5s,，電源延遲時間為4s,，觸摸延時時間為15s，可以檢測不同材質種類的斷絲,。