自動(dòng)加減式測(cè)長(zhǎng)裝置的輸入電路及設(shè)計(jì)

摘要 由于材料昂貴，企業(yè)在生產(chǎn)時(shí)，對(duì)材料的長(zhǎng)度必須計(jì)量精確。若長(zhǎng)度不足買家即作為不合格拒收，造成違約，如長(zhǎng)度多余，則作為贈(zèng)送處理，不計(jì)貨款。本文設(shè)計(jì)了一套可逆測(cè)長(zhǎng)裝置，精度高、穩(wěn)定性好，為企業(yè)減少了損失。

關(guān)鍵詞測(cè)長(zhǎng)裝置;可逆

中圖分類號(hào) TN4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2009)111-0004-01

0前言

本人根據(jù)某企業(yè)的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)制作了一套測(cè)長(zhǎng)裝置，幾年來(lái)工作穩(wěn)定可靠，精度不亞于進(jìn)口設(shè)備，且成本低廉，給企業(yè)節(jié)約了不少外匯，獲得了企業(yè)肯定。

1該裝置特點(diǎn)與性能

該裝置可用來(lái)計(jì)量物體的長(zhǎng)度，如電纜、電纜半成品、鋼絲繩、布匹等的長(zhǎng)度。重復(fù)誤差小于萬(wàn)分之一。測(cè)長(zhǎng)可逆，當(dāng)物體向前移動(dòng)時(shí)做加法，向后移動(dòng)時(shí)做減法，在兩種狀態(tài)中自動(dòng)切換，避免了工人們生產(chǎn)時(shí)倒退檢查造成的重復(fù)計(jì)算。

該裝置能連續(xù)作業(yè)，環(huán)境要求低，能適應(yīng)-10℃至50℃的惡劣環(huán)境。顯示清晰，工人可在五米以外，就能看清數(shù)字。另外，具有預(yù)置功能，當(dāng)長(zhǎng)度達(dá)到預(yù)置數(shù)時(shí)，能自動(dòng)報(bào)警或停機(jī)。

2裝置的組成工作原理

該裝置的主要部件組成如圖1。

其中傳感器部分是一個(gè)內(nèi)部裝有光電感應(yīng)電路的液輪，如圖2。

傳感輪中心對(duì)稱剖面，固定一個(gè)光電碼盤，此碼盤隨著輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周，輸出5個(gè)A信號(hào)、5個(gè)B信號(hào)。

碼盤的兩側(cè)是兩對(duì)靜止的紅外收發(fā)裝置，隨著輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)獲得兩列脈沖信號(hào)，如圖3、圖4。這兩列信號(hào)相隔半個(gè)脈沖時(shí)間，如圖5。

這兩列信號(hào)將分別加入到輸入電路的A、B輸入端。當(dāng)傳感輪反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，即光電碼盤反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A信號(hào)將比B信號(hào)提前半個(gè)脈沖，反之當(dāng)光電碼盤(傳感輪)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，B信號(hào)在前，A信號(hào)在后，相差半個(gè)脈沖。這兩路脈沖的前后關(guān)系將通過(guò)輸入電路決定該裝置是做加法還是做減法。具體原理依據(jù)輸入電路通過(guò)其中各點(diǎn)脈沖的時(shí)序關(guān)系來(lái)說(shuō)明，這也是本裝置的核心所在。輸入電路，見(jiàn)圖6，如下:

集成電路C、D、G作為反相器，整形用。集成電路E、F作為與門，是CMOS電路，其輸入端可與積分電阻R4，R2配合，構(gòu)成積分延時(shí)電路，因其輸入電容約15PF左右，延遲時(shí)間常數(shù)τ=RC=120K×15PF≈18μS。因此E的輸入端4’及F的輸入端2’，輸入脈沖將延遲20~30微妙左右。

當(dāng)光電碼盤反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A信號(hào)在前，B信號(hào)在后，相差半個(gè)脈沖，集成電路C輸入A信號(hào)，集成電路G輸入B信號(hào)。F輸出即4，2’，6’全部正信號(hào)的公共區(qū)域，而E輸出均為低電平，如圖7。

如設(shè)定F輸出作為加法信號(hào)，而E輸出為減法信號(hào)，因此當(dāng)光電碼盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該裝置進(jìn)行加法運(yùn)算，不做減法運(yùn)算。當(dāng)光電碼盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，B信號(hào)在前，A信號(hào)在后，E輸出為2、4’、6三個(gè)正信號(hào)的公共部分，而F輸出均為低電平，如圖8。同理，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該裝置只能做減法運(yùn)算。

由輸入電路送出的加法或減法信號(hào)分別送至運(yùn)算單元的加、減輸入端，進(jìn)行加法或減法處理。本裝置可用單片機(jī)8039或數(shù)字電路40192做運(yùn)算單元，顯示部分采用LED顯示，預(yù)置輸入可采用撥盤開(kāi)關(guān)，把預(yù)置數(shù)設(shè)置好后，到達(dá)該長(zhǎng)度時(shí)，裝置由繼電器工作，接通外部電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)，也可切斷外部電路停機(jī)。另外，面板上設(shè)置復(fù)位按鈕，必要時(shí)全部清零。

該裝置穩(wěn)定可靠，獲得用戶的好評(píng)。