浅析威化饼片缺角检测电路设计

浅析威化饼片缺角检测电路设计

黄坚泉

广东肇庆市科华食品机械实业有限公司，广东  肇庆  526060

摘要：在应用工业产品制造威化饼干时，需要检查产品结构是否发生了变化，比如化饼片缺了角，就要检测出来。设计一个可调的能够稳定放大光电微小电压的装置，通过搭建差分式放大有电路，在可以检测威化饼片氛角的同时，实现了抑制干扰，稳定运行，精准放大的功能。经实践检测证明，系统在工作中，光源靠近传感器远近，可以产生微小电流变化，该电路均能放大威化饼片缺角的性能。

   关键词：威化饼片；缺角；检测电路；设计

在生产中，经常要遇到应用光电检测装置来在线检测如产品缺陷，威化饼片缺角就要应用光电设备来检查产品是不是缺了角，其中设备最重要的要元件就是放大器，它以光电器件为基础，通过对被检测物体的光辐射，了解是不是存在缺陷，然后把光电检测器接收光辐射并转换为电信号，经由输入电路，放大滤波等检测电路提取有用信号，如果经过检测的产品有缺陷，就会给出警报。现对放大电路的精度进行线性化的程度分析，了解它是否满足精度的要求。

1威化饼片缺角检测电路概述

根据威化饼干缺角对电路设计的需求，本设计采用STC89C52RC单片机作为微弱信号检测电路的处理芯片，并且它配置了相应的电子设备，可以充分满足自动化，智能化、集成化的商业生产需要。当检测到威化饼干时候，可以给出警报，提醒人们这是一件残次品，并且直到得到人工的响应为止，于是这套以智能的检验威化饼干是否缺角，如果配套其它的机械设备使用，也可以实现系统的自动化，由于此可见，威化饼干电路的拓展性是很强的。

2威化饼片缺角检测电路设计

参看图1，根据威化饼干的缺陷作为光电放大电路的要求，威化饼干在接受了检测以后，奖光信号转换为电信号，此时的信号是非常微弱的，此时要将电信号以脉冲的形式加强，但是在加强信号期间，可能会有干扰信号出现，于是要应用滤波信号把干扰信号去除。单片机收到信号以后，判断是不是要中止生产流程，如果中止了生产流程，就要输出脉冲电信号，输出信号需要一定时长得到信号响应，于是将这个信号作为驱动，了解威化饼干是否存在产品缺陷。

图1

3威化饼片缺角检测电路设计思路

威化饼片缺角检测电路设计中，最关键的电路设计如下，参看以下的电路设计，它就是应用以下的放大器将电路中微小的电路改变。

3.1光电转换电路

应用可见光探测器单元硅PIN光电二极管当作光电转换的信号，这种y6mc备应用起来成本比较小，体积比较小，适合应用于将光信号转换为电信号。光电二极管在使用的时候，不会对电流或电压的变化进行改变，针对这一特性，人们通常应用排列光电二极管的方式形成一个阵列。

3.2前置放大电路

电路在光电转换电路和放大器的输出之间增加两个电容，组成的RC滤波电路，一来它过滤掉了噪声，让把噪音除掉。二来，让一只电容补偿RC滤波环节引起的相角滞后，另一只电容来补偿放大电路输入端的复合电容引起的相角滞后，这让噪音的消除能够多更好的实现。

3.3主放大电路

由于前置放大器的输出信号比较微弱，需要再次放大前置电路中的电路，主放大电路为2级放大电路，每一级放大10倍，加上前置放大电路以此类推可将信号理论上可放大1000倍。

3.4电压比较器电路

因为在实际的生产中，电路常常受到噪音的干扰，如果只是应用单一阀值比较器，就难免因为受到信号干扰而造成触发失误的现象，这时就要对电压进行比较。如果电压发生了变化，而信号也发生了变化，就可以触发信号；如果信号已经触发了，但是是电压却没有发生变化，那么就不能触发信号。在生产中，偶尔会发生浪涌电流，这是无法在生产中阻止的，这里利用电阻来阻止电流，由于这一次仅仅只与5V电源的相连，所以输出高电平为5V，低电平为0V，那么电压比较器电路显得十分安全。

3.5滤波电路

威化饼干的光通量发生足够大的变化时，光电传感器会响应这种变化而产生电信号这也是一些信号出现干扰的现象。从原理上来讲，这种现象是非常正常的，但是这对检测威化饼干缺角而言，属于干扰现象。那么如何去除电路的干扰？这就要设计出RC滤波电路来抵抗滤波干扰，应用了RC滤波电路，在电容以上的电流可以产生反应，而如果在电流设这［下数值以下，则不会让电路产生反应。

3.6微弱信号检测电路电源设计

本次应用9V电池来满足微弱信号对电路进行检测的要求。电池应用DC/DC模块来对电路进行降压。这就造成了电路可以等比例对对电流进行降压，如果电压和电流相对应，那么就等于如果是在9V的电压下，可以应用5V的数值进行等比例的换算，在芯片的过体育场保护技术十分完善的基础上，它就有可能形成这样的实际操作，能够在复杂环境条件下提供稳定的电源。如果修正技术的应用十分完善，那么电压和实际检测的电流可以控制在±1%的精度范围内。

3.7信号输出电路

STC89C52RC单片机可以用于威化饼缺角的警报，如果当警报的参数的被修改以后，它就能让警报按规则收到。这是因为74HCT00的信号转换逻辑极性的极强，。只要人们对信号的输入和输出进行了设置，就能满足人们逻辑转换的需求。

3.8信号驱动电路

在测试中，将威化饼干的缺角放在的位置上，通常舍友设置信号捕捉的距离，如果经过处理后，信号需要进行长线传输，为了确保输出信号的远距离传输,采用HEXFET互补对称输出电路。

4相关思考及分析

在应用硬件对电路进行设计时，也不能忽略软件对设计的影响，cafp,vfbhtc软件就是硬件的大脑。现在应用控制主程序模块、和是否中断主程序的方法来控制主程序的进行。开启CT0计时器，判断主程序是否能够正常进行，如果主程序发生了异常，就开启CT0的中断响应的功能，如果主程序可以正常的进行，那么74HCT00开始进入输入信号上升沿测试状态，进入主程序的控制流程。应用自动化的方式来判断主程序模块是否能够正常运行是价值和意义的，它就相当于对主程序的一个保护，即避免在主程序发生状况以后，生产已经变得无可挽回，造成成本的浪费。从这重意义上，虽然是放大电路以外的设计，但是它负责监督设备的运作，对应用自动化的设计来判断主程序是否能正常运行，显得十分有必要。

5小结

本次对威化饼的电路进行设计，经过检测发现，虽然在实际应用当中所使用的电阻与理论值结果之间实际存在的理论值存在一定的误差，但是这种误差是在允许范围之内的，因此实际上结果非常接近为理论值结果，它可以依然应用于工业生产中，经过在生产中检测，可以达到生产需求，将该电路应用于生产中，可以推广和普及这项产品。

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