浅谈红外光电开关在纺织设备中的应用

浅谈红外光电开关在纺织设备中的应用

前言 光电开关在工业自动控制设备中 应用广泛，与机械品种开关相比，光电 开关九机械行程碰撞，响应快，控制精 度高。许多包装机、印刷机、纺织机械 等都用其进行限位、换向及其它控制。 这里介绍的红外光电开关，由红外二极 管(GaAs发光二极管、PIN光敏二极管)、 集成运算放大器及继电器等构成。其特 点是：电路简单、抗干扰能力强、工作 稳定可靠。

1． 电路结构及工作原理 R1 300欧，R2 IOK， R3 5K， R4 lK，R5 4．7K，RP IOK。C1 0．O1微法，C2 220微法，C3470 微法，Vl、V2 SE303，V3、V4 PH302，V5 IN4007，VT 9013，IC1 L~324，IC2 1~7809 图1 红外光电开关电路原理图如图1。 红外发光二极管V1或V2(SE303)与电 阻Rl组成红外发射电路(直接驱动)， 产生红外光信号。红外光敏二极管V3 或V4(PH302)与电阻R2构成红外接收 45 电路(直接接收)，其作用是将红外信 号转换成电信号。由于红外光敏二极管 的峰值波长在940nm的红外区域，安装 时再选带有可见光截止滤波片的硅光 敏二极管，环境光对它的影响就很小， 使用时一般不再对环境光进行要求。
集成运算放大器ICI-I(LM324)与 外围元件组成直流电压比较器，红外接 收电路的输出直接加到ICI-I的同相 端，电位器RP中心头输出的基准电压 加于反相端，通过3脚与2脚的电压比 较使ICI-I的输出为低电平(0．OOV) 或高电平(7．62V)。发光二极管VH为 指示灯，用来指示红外光电开关的工作 状态。ICI-2(LM324)连接成跟随器电 路，用来推动晶体三极管VT(9013)工 作，这样可减轻ICI一1的负担。晶体三 极管与继电器KS(4098)构成开关电 路，可用来控制用电设备。 当红外光敏二极管受红外发光二 极管照射时，ICI一13脚为低电平，3脚 电压低于2脚电压，1脚输出为低电平， 指示灯vH不亮，继电器Ks不动作。当 v3或V4任一只红外光敏二极管被遮 蔽时，ICI-13脚为高电平，3脚电压 高于2脚，1脚输出为高电平，指示灯 vH亮，继电器动作，被控设备工作。图 中用两对红外二极管构成两只光电头， 可用来控制机械装置左右往返运动，进 行限信及换向，起行程控制作用。从ICI 的1脚或7脚 可以输出逻辑电平信 号，配合计数器可对生产过程中的产品 进行计数，并可根据生产的需要，随 时增减光电头的数量，与生产机械配 套，将多台机器输出的产品进行数字累 计。多用表| 验电笔| 示波表| 电流表| 钩表| 测试器| 电力计| 电力测量仪| 光度计| 电压计| 电流计|

2．元器件选择 V1可选用SE303红外发光二极管。 V2选用PH302带有滤波片的红外光敏二 和管，也可用其它型号代替。ICI一1、 ICI一2选用LM324或HA17324，它采用 14脚双列直插塑料封装，其内部包含4 组形式完全相同的运算放大器，除电源 共用外，4组运算相互独立。RP可选用 WS一2锁紧型有机实芯电位器。VT可选 用NPN型晶体三极管9013、9014，也可 用开关管3DK4。VH最好选用高度红色 发光二极管，KS可选用4098继电器， 其余元件无特殊要求，可按图标参数选取。

3．安装与调试 光电头主要由红外二极管和U形支 架组成。红外二极管应外加罩壳并固定 在U形支架上。光电头安装完毕，接入 电路后，可用数字万用表测量红外发射 管2端的电压，正常值应为1．35V左右， 如偏离太远，可能是将发射管误装成了 接收管，注意调整。只要光电头安装正 确，轴线上的小孔对准了 测量接收管 2端的电压应为0．26V左右，如偏离太 远，应注意微调红外二极管在光电头上 的位置，调试完毕，可用薄形物体从光 电头中通过，此时红外光电开关应动 作。

4．结束语 该开关与打卷机齐边器离合配套 用于卷布机齐边，与数字毫秒计配套， 用于自由落仪，应用效果良好。