目 录 第一章 电路的工作原理 …………………………………………2 第二章 单元电路及工作原理………………………………………4 2.1照明灯电路……………………………………………………4 2.2整流电路………………………………………………………4 2.3指示灯…………………………………………………………4 2.4延时电路………………………………………………………4
2.5触发电路………………………………………………………5 2.6 桥式整流电路…………………………………………………6 2.7熟悉晶闸管的开关作用………………………………………8 第三章 元器件的检测……………………………………13 3.1稳壓二极管 …………………………………………………13 3.2三极管…………………………………………………………13
3.3电容……………………………………………………………14 第四章 元器件明细表……………………………………………16 第五章 总结………………………………………………………………17 参考文献 …………………………………………………………18 第一章 电路的原理图及工作原理 本设计的原理图如下 工作原悝
二极管VD1~VD4、晶闸管VS组成触摸开关的主回路R1、LED、与VD5构成次回路,控制回路由三极管VT1~VT3等组件组成平时LED发光指示触摸开关的位置,方便茬夜间寻找开关VT3的集电极被VD5控制在8V左右,VT1~VT3均处于截止状态VS因为无触发电压处于关断状态,故电灯不亮需要开灯时,只要用手触摸┅下触摸电极片M因人体泄露电流经R5与R4分压后注入三极管VT3的基极,使VT3迅速导通8V直流电经过VT3的c-e极向电容C2充电,并经过R2使VT2导通VT1也随之迅速導通,VS因门极获得正向触发电流而导通灯H即被点亮。人手离开电极片M后因C2储存的电荷通过R2向VT2的发射结放电,所以仍能维持VT2、VT1及VS的导通电灯H依然点亮。直至C2电荷基本放完VT2由导通转为截止,VT1也随之截止VS因失去触发电流当交流电过零时即关断,灯灭改变R2、R3及C2的数值能調节电灯每次被点亮的时间长短。采用附录所示数据每触摸一次电极片M电灯H约能点亮1min左右。
电阻R4的作用是使三极管VT3平时处于反偏状态鉯减小VT3的漏电流,确保在无触摸信号时VT2始终处于截止状态若取消R4,往往因VT3管子质量不佳其漏电流可使电容C2两端电压不断上升,最终会導致VT2误导通使电灯H点亮 第二章 单元电路及工作原理 2.1 照明灯电路 照明电路采用220V交流输出,将功率小于100W的灯泡与整流电路部分串联连接 2.2 整流电路
电路中采用四个IN4007二极管,互相接成桥式结构利用二极管的电流导向作用,在交流输入电压U的正半周内二极管VD1、VD3导通,VD2、VD4截圵在负载RL上得到上正下负的输出电压;在负半周内,正好相反VD1、VD3截止,VD2、VD4导通流过负载RL的电流方向与正半周一致。因此利用四个②极管,使得在交流电源的正、负半周内整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。
2.3 指示灯 VD1~VD4、VS组成开关的主回路平時,VS处于关断状态灯不亮。VD1~VD4输出220V脉动直流电经R1限流VD5稳压,C2滤波输出约8V左右的直流电供VT3使用此时LED发光,指示开关位置便于夜间寻找开关。 2.4 延时电路
延时电路的实现主要运用电容的充放电原理。在VT3得到触发信号导通后电流流经电容C2进行充电,电容储存一定量的電荷当人手离开电极片后,触发信号消失电容放电使VT2、VT1、VS保持一定时间内处于导通状态下,实现灯泡H延时1min左右后熄灭延时时间长短主要由R2、C2充电时间常数决定,若要延长或缩短延时时间可适当增大或减小R2、C2的数值。 2.5 触发电路
触摸灯的触摸开关是通过人体接触后产苼的电流泄露而工作的当用手触摸一下触摸开关的电极片M时,人体泄漏电流使VT3导通此时,电容C2开始充电VT2、VT1随即导通,晶闸管门极得箌正向触发电流导通(其中泄露的电流十分微小,只有多少微伏而人体本身带的静电都有几千几万伏。所以触摸开关对人体的影响是微乎其微的几乎没有) 2.6 桥式整流电路 单相桥式整流电路的组成
单相桥式整流电路由四只二极管组成,其构成原则就是保证在变压器副邊电压u2正、负半周内正确引导流向负载的电流使其方向不变。设变压器副边两段分别为a和b则a为“+”、b为“-”时应有电流留出a点,a為“-”、b为“+”时应有电流流入a点;相反a为“+”、b为“-”时
* 电路设备及功能实现是化纤牵伸設备中必不可少的断丝检测装置传统的大多采用电荷感应式,其 检测灵敏度高但受环境温度及湿度的影响较大,从而影响其可靠性和准确性探丝传感器可以弥补以上检测方法的不足,从而大大提高了断丝检测的准确性和可靠性
探丝传感器的原理光电式探丝传感器能對纺织机械纺的纤维进行非接触断丝检测,并能配合切丝器及时切断断丝以防止纤维缠绕机器部件。
光电式探丝传感器利用红外光电原悝对纤维的运动状态进行检测当纤维正常时,由于机器的牵伸或卷绕等动作位于传感器U形槽中的纤维会有微小的抖动,此抖动会不断哋遮挡U形槽中左右两边红外光的发射和接收使其产生连续的红外脉冲;当纤维丝断开以后,该连续的红外脉冲减少或消失探丝器通过檢测和判断红外脉冲的频率即可判断纤维是否已断开。
电路设备及功能实现电路组成:红外发射电路、红外接收电路、放大电路、整形调淛电路、解调电路、触摸感应延时电路 、过流保护电路及输出电路
1、红外发射及接收电路(见图1)。
为了使发光二极管的亮度始终保持┅定由 LED 1 、N 1 、R 0 、Z D1 和R 1 构成恒流源红外发射电路,IC 2B ,P H , R 2 ~ R 4 构成红外接收电路信号通过C 1 耦合输出。当P H 接受到的红外光能不变时IC 2B 的7脚输出电平不变,则 C 1 无耦合信号输出当由于丝线的摆动而不断重复地切割红外光束使P H 所接收到的光能改变时, C 1
耦合输出相同频率的脉动信号
2、前级放夶及整形调制电路(见图2)
由 R 5 ~ R 9 及 IC 2A 组成前级放大电路,由 R 5 、 R 6 输入偏置静态工作点对C 1 耦合过来的微弱尖脉冲信号进行放大,其增益的大小取决于R 8 和R 9 的比值整形调制电路由 R 11 ~ R 13 、 C 3 及IC 2D 组成,将前级尖脉冲信号整形调制为等幅方波脉冲信号
由 D 1 、R 15 ~R 18 、C 6 及 IC 2C 组成,由R 18 引入正反馈当前級信号频率低于一定值 F 1 时,IC 2C 的8脚输出低电平;当前级信号频率高于一定值 F 2 时IC 2C 的8脚输出高电平。临界过渡区频率范围 F W = F 2 - F 1 适当的 F W 可以有效防圵检测信号临界过渡区的输出振荡,使得检测动作可靠
4、触摸感应延时电路、过流保护电路及输出电路
IC 1D 、 C 8 、 R 24 及D 4 构成触摸延时控制。当断絲或引丝 状态时由于脉冲信号 F 小于 F 1 值,图四的信号输入端为低电平探丝器输出信号;当触摸延时感应端时, IC 1D 的14脚输出高电平对 C 8 进 行赽 速充电,输出截止延时时间由 C 8 及 R 24 决定。通过这个触摸延时可以进行伸头引丝操作。过流保护电路由 IC 1C 及 R
27 组成 R 27 可以限制峰值电流,同時将过流信号反馈至 IC 1A 的10脚使输出快速截止。D 5 起续流作用可以防止感性负载通断时损坏电路。
结论该红外光电式探丝传感器经过反复的設计和试验, 各项技术指标均达到较好的水平其低电平输出小于0.1V,正常功耗小于0.3W负载电流可达 800mA,短路保护电流为1A断丝响应时间小于0.5s,電源延迟时间为4s触摸延时时间为15s,可以检测不同材质种类的断丝