测量罐装液体数量的自动检测装置

1、测量罐装液体数量的自动检测装置1设计思路在灌装生产线上，从灌装机出来的成品瓶是“排着队“立在传送带上的，并由传送带移 动到包装处。要量测传送带不断移动的玻璃瓶数，只要在靠近传送带边缘的外面选一个统计 点，过一个瓶，产生一个计数信号，使计数器作加1计数。由于玻璃瓶在传送带上的位置有随机性，因此靠接触式传感器产生计数信号比较困难。比较方便的方法是采用光电转换。在 传送带两侧外面分别设置发光电路和光电转换，当瓶子移过发光器件和光接收器件间的光束 时，由于瓶子的档光作用，使接收到的光强发生变化，从而使光电转换电路输出一个电压变 化量厶U。检测点每过一个瓶子，就会产生一次，把这个电压变化量放大、整形，就

2、能形成计数脉冲，把脉冲通过驱动器接入 LED灯可显示计数。因工程上啤酒 24瓶每箱，可在LED 之前加24进制计数器，每24瓶清零一次，继续计数，以保证工程上的应用和尽可能的用更 少的驱动和LED灯2.方案设计24进 制计 数器LED灯显示总体原理图，如图1所示放大电路图1总体原理图本系统采用对射式光电传感器，通过流水线上瓶子的遮光来转化为电压的变化，对传感 器输出电压进行放大，通过滤波电路进行整合，以此来消除噪声抖动等造成的误差，通过滞 回比较器把输入的模拟信号转化成数字信号，作为计数器的脉冲。为了实现手控启动后从0开始由LED数码管显示其动态值在计数器清零端加一开关，手动启动产生低电平清零

3、后回复 高电平，使滞回比较器输出信号作为脉冲，使计数器开始计数，并连接LED灯显示动态值。3.单元电路设计i3.1 传感器由于测流水线上的成品数，可以在流水线两侧分别接发光和接收光的装置，因此选用对 射式传感器。考虑传输距离选用经过调制的发光二极管的光，不仅成本低，安全性好，而且 有激光的定向，高光的效果。而接收器选用光敏三极管，将从发射极接收的调制光转换为电 信号。其电路图如图2所示K1Ik5图2对射式光电传感器3.2放大器由于传感器输出信号较小，为了便于信号在电路中的传输，避免其在传输过程中的衰减,需要在传感器后加入信号放大器，在系统设计上，我选用普通运放LF353加反馈通道实现信号放大功

4、能，其工作电路简单，便于以后信号的整合。其放大电路图如图图3信号放大电路3.3滤波电路由于传感器及放大电路所输出的的信号存在干扰，需要通过滤波电路进行滤波，对信号 进行整合，以避免瓶子抖动造成的重复计数，保证系统统计的正确性，因此采用以下滤波电 路，实现放大信号干扰的滤除。如图 4。111 tttH 1111111111111111111111-kwvp- Ui j图4滤波电路3.4滞回比较器为了方便计数器计数需，要模拟信号转化为数字信号，作为脉冲计入时钟，因此采用滞回比较器把模拟信号转化为数字信号，本设计采用电压比较器LM339的输出端引入一个电阻分压支路到同相输入端，即可实现滞回比较的功能

5、，目的是消除信号的扰动。滞回比较电路 原理如图5所示。图5滞回比较器电路3.5二十四进制计数器结合生产实践情况，很多啤酒饮料等液体制品都是 24瓶一箱，因此选用24进制计数器, 使计数器从0开始计数到24再重置到0继续计数。24进制计数器可以选用两片十进制计数 芯片74LS160级联。有上一环节输出的信号作为脉冲信号，由 74LS160组成二十四进制时计 数器，如图6所示。-丄wcSIHl1n止一 j心w wu8¥Mfl<n寸£iori6 =l:r*.-5?2L4rWCsF-P7-SSI图6 24进制计数器3.6七位LED显示管译码驱动电路将计数器输出的 8421BC

6、D码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数 码管正常工作提供足够的工作电流。常用的7段译码驱动器属TTL型的有74LS47 74LS48等, CMO型的有CD4055液晶显示驱动器等。74LS47为低电平有效，用于驱动共阳极的 LED显示 器，因为74LS47为集电极开路（0C输出结构，工作时必须外接集电极电阻。74LS48为高电平有效，用于驱动共阴极的LED显示器，其内部电路的输出级有集电极电阻，使用时可直 接接显示器。本设计选择74LS48作为译码驱动器，图7为LED显示电路。图7 LED显示电路3.7整体电路见最后附protel图4小结：通过仪器电路的课程设计，我对光电传感器的工作原理有了非常系统，直观的认识，同时进一步学习了滞回比较器的工作原理及其