環錠細紗機斷紗檢測電路制造技術

本發明專利技術公開了一種環錠細紗機斷紗檢測電路。本發明專利技術包括電源模塊、微處理器模塊、通訊模塊、報警模塊、信號檢測模塊和運算放大模塊，當屬于鐵磁性物質的鋼絲圈經過信號檢測模塊時，信號檢測模塊把鋼絲圈引起的磁場的矢量變化轉化為電信號傳輸給運算放大模塊，運算放大模塊對信號進行處理后傳輸給微處理器模塊，微處理器模塊對該信號進行解析得出鋼絲圈是否正常轉動；所述的鋼絲圈由紗線牽引，并在鋼領上旋轉。本發明專利技術具有更高的抗干擾能力強、響應速度快、穩定性好、可靠性高、結構緊湊等優點。

Broken yarn detecting circuit of ring spinning frame

The invention discloses a yarn breaking detecting circuit of a ring spinning frame. The invention comprises a power supply module, microprocessor module, communication module, alarm module and operational amplifier module, signal detection module, when the wire ring belongs to the ferromagnetic materials after the signal detection module, signal detection module of the wire loop caused by magnetic field vector change into electrical signals transmitted to the operational amplifier module, amplifier module for processing the signal transmitted to the microprocessor module, the microprocessor module of the signal analysis of steel wire ring is normal rotation; the steel wire ring by yarn traction, and rotate in steel collar. The invention has the advantages of high anti-interference ability, fast response, good stability, high reliability, compact structure, etc..

【技術實現步驟摘要】
環錠細紗機斷紗檢測電路
本專利技術屬于紡織過程自動化的檢測
，涉及環錠細紗機中的一種斷紗檢測電路，主要用于設計環錠細紗機斷紗在線智能檢測傳感系統。
技術介紹
一直以來，傳統環錠紡雖然不斷受到轉杯紡、噴氣紡、渦流紡等新型紡紗技術的挑戰，但由于環錠紡具有原料應用范圍廣、產品適紡性好、紡紗號數范圍大的特點，目前仍占世界紡紗生產總量的80%以上。環錠紡之所以受到新型紡紗技術的沖擊，主要原因在于單錠位產能低下，而環錠紡的產能主要受制于細紗機紡紗斷頭。細紗斷紗后若不能及時有效處理，斷紗產生的飛花不但造成原料浪費，還將影響相鄰錠位成紗質量，亦有可能損壞紡紗器材，并增加能耗和用工量。隨著我國生活水平不斷提高，人口紅利逐步減少，勞動密集型的傳統棉紡行業招工、用工困難，勞動力成本大幅上升，企業經濟效益降低。因此，斷頭率是環錠細紗生產過程中質量控制的關鍵，其核心技術在于斷紗的準確檢測。現有斷紗檢測手段主要包括：鋼絲圈運動光電掃描檢測、鋼絲圈電磁感應檢測、倒紗鉤摩擦熱敏傳感檢測以及導紗鉤紗條光路遮斷檢測等。光電掃描檢測方案可通過采用調制脈沖光束，有效消除環境光的影響和干擾，但在實際應用中光束通道有可能被飛花阻擋，產生誤報警；電磁感應檢測方案，結構簡單，不受環境因素的影響，抗干擾性好，但響應速度較低，微型化設計較難；熱敏傳感檢測方案因熱惰性大，檢測靈敏度低，系統響應差，并受工況環境的影響較大；導紗鉤紗條光路遮斷檢測方案由于采用通用的光電器件，沒有專門設計光學系統，對于鋼絲圈、紗條這類細小目標，其光電檢測信號微弱，信噪比低，導致閾值比對電平小，影響了檢測靈敏度和可靠性，對紡紗范圍適應性差。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種環錠細紗機斷紗檢測電路。本專利技術包括電源模塊、微處理器模塊、通訊模塊、報警模塊、信號檢測模塊和運算放大模塊。所述電源模塊包括一個MP1584EN芯片、一個LM1117-3.3芯片；其中，外部提供的24V電源輸入到MP1584EN芯片的7腳，經MP1584EN芯片的1腳連到IN5822二極管D1的一端，同時連接到功率電感L1的一端，功率電感L1的另一端再連接到電感L2的一端，電感L2的另一端和電容C5的一端連接，該連接點VCC_5V提供了由電感L2和電容C5構成的LC濾波器濾波后輸出的穩定+5V電壓，作為通訊模塊、信號檢測模塊、運算放大模塊以及報警模塊的供電電源；VCC_5V又連接到LM1117-3.3芯片的1腳，經LM1117-3.3芯片的3腳即通過VCC_3.3V與微處理器模塊連接，為微處理器模塊提供3.3V的工作電源。所述微處理器模塊包括一個STM32F042芯片；STM32F042芯片的9腳、24腳、36腳以及48腳與電源模塊的VCC_3.3V輸出相連；STM32F042芯片的32腳和33腳分別連接通訊模塊的TJA1050芯片的4腳和1腳，控制通訊模塊的收發操作及收發內容；STM32F042芯片的10腳與運算放大模塊的信號輸出端AIN相連，采樣并分析處理由運算放大模塊所獲取的信息；STM32F042芯片的21腳、22腳與報警模塊相連，當出現斷紗時，實現燈光閃爍報警。所述通訊模塊包括一個TJA1050芯片和一個電阻R9；TJA1050芯片的1腳與4腳分別與微處理器模塊的33腳和32腳相連；TJA1050芯片的6腳和7腳連接外部通訊總線，電阻R9連接在TJA1050芯片的6腳與7腳之間。所述報警模塊包括一個雙色發光二極管和兩個9013三極管；兩個9013三極管的基級分別與微處理器模塊的控制引腳22腳、23腳相連；微處理器模塊通過控制9013三極管的通斷來控制雙色發光二極管的工作狀態。所述信號檢測模塊包括兩個磁敏電阻MR1和MR2；磁敏電阻MR1的一端接電源模塊的VCC_5V輸出，磁敏電阻MR1的另一端與磁敏電阻MR2的一端相連，磁敏電阻MR2的另一端接地；磁敏電阻MR1與磁敏電阻MR2連接處作為磁異信號的輸出端Vout連接到運算放大模塊。所述運算放大模塊包括一個LM358芯片；LM358芯片是一個雙運放芯片，包括第一個運放和第二個運放；信號檢測模塊的磁異信號輸出端Vout連接到第一個運放的2腳，信號放大后，由第一個運放的輸出1腳經電阻R20連接到第二個運放的6腳，由第二個運放的輸出7腳作為運算放大模塊的輸出端AIN連接到微處理器模塊中STM32F042芯片的10腳。本專利技術的工作原理：接通工作電源，信號檢測模塊與運算放大模塊將為微處理器提供一個穩定的信號。當環錠細紗機細紗工作正常進行時，紗線將牽引鋼絲圈在鋼領上旋轉。當屬于鐵磁性物質的鋼絲圈經過信號檢測模塊時，信號檢測模塊會把鋼絲圈引起的磁場的矢量變化轉化為電信號傳輸給運算放大模塊，運算放大模塊對信號進行處理為易于微處理器模塊處理的信號，微處理器模塊對運算放大傳輸過來的信號進行解析得出鋼絲圈是否正常轉動。若紗線斷頭，則鋼絲圈會處于靜止狀態，進而無法形成固定的磁異脈沖信號，從而得出環錠細紗機的細紗工作是否正常進行。本專利技術提出的基于磁阻的斷紗檢測電路具有更高的抗干擾能力強、響應速度快、穩定性好、可靠性高、結構緊湊等優點。附圖說明圖1為本專利技術原理結構示意圖；圖2為電源模塊示意圖；圖3為微處理器模塊示意圖；圖4為通訊模塊示意圖；圖5為報警模塊示意圖；圖6為信號檢測模塊示意圖；圖7為運算放大模塊示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本專利技術作進一步說明。如圖1所示，環錠細紗機斷紗檢測電路包括互聯的電源模塊1、微處理器模塊2、通訊模塊3、報警模塊4、信號檢測模塊5、運算放大模塊6。電源模塊的24V輸入由外部電源提供，通訊模塊的CAN總線接口連接到外部總線。如圖2所示，電源模塊1包括一個MP1584EN芯片、一個LM1117-3.3芯片。其中，外部24V電源分別與MP1584EN芯片的7腳、電容C3的一端和電阻R3的一端連接，電容C3的另一端和地線端連接，電阻R3的另一端與MP1584EN芯片的2腳、電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端和地線端連接。MP1584EN芯片的6腳與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端與地線端連接。MP1584EN芯片的5腳與地線端連接。MP1584EN芯片的3腳與電容C6的一端連接，電容C6的另一端與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端與地線端連接。MP1584EN芯片的8腳與電容C1的一端連接，電容C1的另一端與MP1584EN芯片的1腳、二極管IN5822的一端和電感L1的一端連接，二極管IN5822的另一端與接地端連接。電感L1的另一端與電容C4的一端、電阻R5的一端和電感L2的一端連接，電容C4的另一端與接地端連接，電阻R5的另一端與電阻R8的一端、MP1584EN芯片的4腳連接，電阻R8的另一端與接地端連接。電感L2的另一端與電容C5的一端、電源模塊1的VCC_5V輸出端和LM1117-3.3芯片的1腳連接，C5的另一端與接地端連接。LM1117-3.3V芯片的2腳與接地端連接。LM1117-3.3芯片的3腳是電源模塊1的VCC_3.3V輸出端。電源模塊1的VCC_3.3V輸出端為微處理器模塊2提供3.3V電源，電源模塊1的VCC_5V輸出端為通訊模塊3、報警模塊4、信號檢測模塊5和運算放大模塊6提供5V電源。如圖3所示，微處理本文檔來自技高網...

【技術保護點】
環錠細紗機斷紗檢測電路，包括電源模塊、微處理器模塊、通訊模塊、報警模塊、信號檢測模塊和運算放大模塊，其特征在于：當屬于鐵磁性物質的鋼絲圈經過信號檢測模塊時，信號檢測模塊把鋼絲圈引起的磁場的矢量變化轉化為電信號傳輸給運算放大模塊，運算放大模塊對信號進行處理后傳輸給微處理器模塊，微處理器模塊對該信號進行解析得出鋼絲圈是否正常轉動；所述的鋼絲圈由紗線牽引，并在鋼領上旋轉；所述信號檢測模塊包括兩個磁敏電阻MR1和MR2；磁敏電阻MR1的一端接電源模塊的VCC_5V輸出，磁敏電阻MR1的另一端與磁敏電阻MR2的一端相連，磁敏電阻MR2的另一端接地；磁敏電阻MR1與磁敏電阻MR2連接處作為磁異信號的輸出端Vout連接到運算放大模塊。

【技術特征摘要】
1.環錠細紗機斷紗檢測電路，包括電源模塊、微處理器模塊、通訊模塊、報警模塊、信號檢測模塊和運算放大模塊，其特征在于：當屬于鐵磁性物質的鋼絲圈經過信號檢測模塊時，信號檢測模塊把鋼絲圈引起的磁場的矢量變化轉化為電信號傳輸給運算放大模塊，運算放大模塊對信號進行處理后傳輸給微處理器模塊，微處理器模塊對該信號進行解析得出鋼絲圈是否正常轉動；所述的鋼絲圈由紗線牽引，并在鋼領上旋轉；所述信號檢測模塊包括兩個磁敏電阻MR1和MR2；磁敏電阻MR1的一端接電源模塊的VCC_5V輸出，磁敏電阻MR1的另一端與磁敏電阻MR2的一端相連，磁敏電阻MR2的另一端接地；磁敏電阻MR1與磁敏電阻MR2連接處作為磁異信號的輸出端Vout連接到運算放大模塊。2.根據權利要求1所述的環錠細紗機斷紗檢測電路，其特征在于：所述運算放大模塊包括一個LM358芯片；LM358芯片是一個雙運放芯片，包括第一個運放和第二個運放；信號檢測模塊的磁異信號輸出端Vout連接到第一個運放的2腳，信號放大后，由第一個運放的輸出1腳經電阻R20連接到第二個運放的6腳，由第二個運放的輸出7腳作為運算放大模塊的輸出端AIN連接到微處理器模塊中STM32F042芯片的10腳。3.根據權利要求2所述的環錠細紗機斷紗檢測電路，其特征在于：所述微處理器模塊包括一個STM32F042芯片；STM32F042芯片的9腳、24腳、36腳以及48腳與電源模塊的VCC_3.3V輸出相連；STM32F042芯片的32腳和33腳分別連接通訊模塊的TJA1050芯片的4腳和1腳，控制通訊模塊的收發操作及收發內容；STM32F042芯片的10腳與運算放大模...

【專利技術屬性】
技術研發人員：薛凌云，陳慶光，饒歡樂，祝磊，
申請(專利權)人：杭州電子科技大學，
類型：發明
國別省市：浙江,33