包装自动控制第2讲..课件

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1、1第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 包装过程物理参数的自动检测与包装过程物理参数的自动检测与 控制控制第三章第三章 继电器接触器控制系统继电器接触器控制系统第四章第四章 可编程序控制器原理及应用可编程序控制器原理及应用 第五章第五章 典型包装设备控制系统及其故障典型包装设备控制系统及其故障 分析与维护分析与维护包装自动控制技术及应用包装自动控制技术及应用2第二章 包装过程物理参数的自动 检测与控制第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制第二节第二节 位置检测与控制位置检测与控制第三节第三节 卷筒包装与印刷材料的张力控制卷筒包装与印刷材料的张力控制第四节第四节 温度检测与控制温度检测与控

2、制第五节第五节 压力检测与控制压力检测与控制第六节第六节 包装质量的自动检查与控制包装质量的自动检查与控制第七节第七节 速度检测与控制速度检测与控制3 内内装装物物的的计计量量供供给给是是包包装装过过程程中中十十分分重重要要的的一一环环，计计量量供供给给又又有有计计重重、计计容容、计计数数三三大大类类，因因计计重重供供给给应应用用范范围围广广，精精度度较较高高，故故在本节我们将对其进行着重介绍在本节我们将对其进行着重介绍。第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制复习：计重供给包括哪几个环节或阶段？复习：计重供给包括哪几个环节或阶段？4第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制一、计重

3、供给自动控制一、计重供给自动控制计计重重供供给给定定义义：它它是是指指用用称称量量秤秤称称取取内内装装物物的的质质量量( (称重称重) )实现定量供给的方法实现定量供给的方法。计重供给组成计重供给组成：给料、称重、排出三个阶段。：给料、称重、排出三个阶段。 计计重重供供给给自自动动控控制制：研研究究采采用用什什么么方方法法，将将物物品品的的给给料料、称称重重和和排排出出有有机机的的联联系系起起来来，并并与与包包装装机机的的其他动作向协调。其他动作向协调。5一、计重供给自动控制一、计重供给自动控制第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制（一）间歇式计重供给的自动控制（一）间歇式计重供给的自

4、动控制（二）连续式计重供给的自动控制（二）连续式计重供给的自动控制6一、计重供给自动控制一、计重供给自动控制第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制（一）（一）间歇式计重供给的自动控制间歇式计重供给的自动控制特点：给料、称重、排出三个阶段组成一个循环，特点：给料、称重、排出三个阶段组成一个循环， 两个循环之间存在着暂停时间。两个循环之间存在着暂停时间。复习：间歇式计重供给时如何给料？复习：间歇式计重供给时如何给料？7（一）间歇式计重供给的自动控制（一）间歇式计重供给的自动控制一般流程及控制要求：一般流程及控制要求：首先快速给料至规定重量首先快速给料至规定重量90%，进行粗给料；，进行粗给

5、料；减少给料量直至规定重量时立即停止给料，同时减少给料量直至规定重量时立即停止给料，同时给料器物料出口到称量器之间距离尽可能短，以减给料器物料出口到称量器之间距离尽可能短，以减小物料的落差；小物料的落差；无容器或容器到位但重量未达到规定量时不排料；无容器或容器到位但重量未达到规定量时不排料；给料与计重速度必须与包装机运行协调同步；给料与计重速度必须与包装机运行协调同步；操作简便，指示明确，维修方便，能自动报警。操作简便，指示明确，维修方便，能自动报警。8间歇式计重供给给料间歇式计重供给给料：斗式电振给料器：斗式电振给料器原理：通入正弦交变电流使电磁铁产生脉动吸力作用于原理：通入正弦交变电流使电

6、磁铁产生脉动吸力作用于衔铁，从而使给料斗产生强迫振动，实现物料的输送。衔铁，从而使给料斗产生强迫振动，实现物料的输送。9由电工学，交流电磁铁吸力为由电工学，交流电磁铁吸力为Bm-气隙中最大磁感应强度气隙中最大磁感应强度 N-电磁线圈的匝数电磁线圈的匝数f-交流电源频率交流电源频率 S-气隙的截面积气隙的截面积U-电源电压有效值电源电压有效值间歇式计重供给给料间歇式计重供给给料：斗式电振给料器：斗式电振给料器10由电工学，交流电磁铁吸力为由电工学，交流电磁铁吸力为 在给定电磁铁（在给定电磁铁（N、S一定）及一定）及f不变情况下，不变情况下，F与与U平方成正比平方成正比 。 U改变改变F改变改变电

7、振器振幅改变电振器振幅改变给料量调节。给料量调节。间歇式计重供给给料间歇式计重供给给料：斗式电振给料器：斗式电振给料器复习复习2：间歇式计重供给如何称重？：间歇式计重供给如何称重？11第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制常用称量装置电触点检控称量装置电触点检控称量装置无触点检控称量装置无触点检控称量装置按检控方式分类天平天平杠杆秤杠杆秤（单单、复合）、复合）弹簧秤弹簧秤（一）（一）间歇式计重供给的自动控制间歇式计重供给的自动控制间歇式计重供给的自动控制间歇式计重供给的自动控制12第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制 常用检测传感器常用检测传感器：接近开关、光电继电器。接近开

8、关、光电继电器。无触点检控称量装置无触点检控称量装置13间歇称量秤原理图：间歇称量秤原理图：14RARA：反馈线圈：反馈线圈RARA：与电容组成选频电路：与电容组成选频电路RARA：输出线圈：输出线圈1. 接近开关原理及其在计重控制中的应用接近开关原理及其在计重控制中的应用当被测物接近到一定距离，不需接触，接近开关就能当被测物接近到一定距离，不需接触，接近开关就能发出开关信号。反应迅速，发出开关信号。反应迅速，定位精确，寿命长，在自定位精确，寿命长，在自动包装机上应用广泛。动包装机上应用广泛。151. 接近开关原理及其在计重控制中的应用接近开关原理及其在计重控制中的应用电电感感式式接接近近开开

9、关关属属于于一一种种有有开开关关量量输输出出的的位位置置传传感感器器，它由三部分：振荡器、开关电路和放大输出电路组成它由三部分：振荡器、开关电路和放大输出电路组成。问题问题1：振荡电路的作用？：振荡电路的作用？16振荡电路的作用振荡电路的作用：振荡电路也叫波形发生器，在没有外加信号输入的条振荡电路也叫波形发生器，在没有外加信号输入的条件下，电路自动将直流电源提供的能量转换成具有一件下，电路自动将直流电源提供的能量转换成具有一定频率、一定波形和一定振幅的交变振荡信号输出。定频率、一定波形和一定振幅的交变振荡信号输出。可分为可分为RC振荡选频电路和振荡选频电路和LC振荡选频电路，可以产振荡选频电路

10、，可以产生正弦波和非正弦波。生正弦波和非正弦波。问题问题2：三极管的作用？：三极管的作用？17半导体二极管半导体二极管 ：半导体二极管是由半导体二极管是由PN结加上引线和管壳构成的。结加上引线和管壳构成的。 二极管的特性二极管的特性: :单向导电性单向导电性当正向电压低于某一数值时，正向电流很小，只有当当正向电压低于某一数值时，正向电流很小，只有当正向电压高于某一值时，二极管才有明显的正向电流，正向电压高于某一值时，二极管才有明显的正向电流，这个电压被称为导通电压这个电压被称为导通电压, ,在室温下，硅管约为在室温下，硅管约为0.60.60.8V0.8V，锗管约为，我们一般认为当正向电压，锗管

11、约为，我们一般认为当正向电压大于大于导通电压导通电压时，二极管才导通。否则截止。时，二极管才导通。否则截止。常用于整流、隔离、稳压、极性保护等电路中常用于整流、隔离、稳压、极性保护等电路中。 18半导体二极管半导体二极管 ：半导体二极管是由半导体二极管是由PN结加上引线和管壳构成的。结加上引线和管壳构成的。 P型半导体型半导体：在纯净硅晶体中掺入：在纯净硅晶体中掺入三价元素三价元素（如硼），（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，形成使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半导体。型半导体。 N型半导体型半导体：在纯净硅晶体中掺入：在纯净硅晶体中掺入五价元素五价元素（如磷），（如磷），使之取代晶格中

12、硅原子的位置，就形成了使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。型半导体。PN结的形成结的形成：将：将P型半导体与型半导体与N型半导体制作在同一块型半导体制作在同一块硅片上，在它们的交界面就形成了一个特殊的薄层，称硅片上，在它们的交界面就形成了一个特殊的薄层，称为为PN结。结。19三极管的结构及类型三极管的结构及类型通过工艺的方法通过工艺的方法,把两个二极管背靠背的连接起来即组把两个二极管背靠背的连接起来即组成了三极管。按成了三极管。按PN结的组合方式有结的组合方式有PNP型和型和NPN型。型。不管是什么样的三极管，它们均包含三个区：发射区，不管是什么样的三极管，它们均包含三个区：发射区

13、，基区，集电区，同时相应的引出三个电极：发射极，基区，集电区，同时相应的引出三个电极：发射极，基极，集电极。基极，集电极。 基极电流控制集电极电流的变化。但基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多。是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多。20三极管的作用三极管的作用：三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，其转换仍然遵循能量守恒，信号变成一定强度的信号，其转换仍然遵循能量守恒，把电源的能量转换成信号的能量。把电源的能量转换成信号的能量。 21三极管的放大作用三极管的放大作用：当三极管的

14、基极上加一个微当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可小的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流以得到一个是注入电流倍倍的电流，即集电极电流。的电流，即集电极电流。也即基极电流很小的变化可也即基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作化，这就是三极管的放大作用。用。 221. 接近开关原理及其在计重控制中的应用接近开关原理及其在计重控制中的应用无无感感应应，维维持持震震荡荡RA3有有交交流流信信号号输输出出KFKF2 2导导通通，发射极无输出发射极无输出KF4KF4不得电不得电（不动作）（不动作）。23RARA：反馈线圈：反馈线圈RA

15、RA：与电容组成选频电路：与电容组成选频电路RARA：输出线圈：输出线圈1. 接近开关原理及其在计重控制中的应用接近开关原理及其在计重控制中的应用当线圈中的电流随时间变化时，铁心便处在交变磁场当线圈中的电流随时间变化时，铁心便处在交变磁场中中 ，由于电磁感应，会产生电流，叫做涡电流，由于电磁感应，会产生电流，叫做涡电流 。线圈中流过变化的电流，线圈中流过变化的电流，在铁心中产生的涡流使铁在铁心中产生的涡流使铁心发热，浪费了能量，还心发热，浪费了能量，还可能损坏电器。可能损坏电器。241. 接近开关原理及其在计重控制中的应用接近开关原理及其在计重控制中的应用有有感感应应电电磁磁感感应应产产生生涡

16、涡流流磁磁耦耦合合 ，RA1RA1反反馈馈电电压压 振振荡荡电电路路停停振振，RARA3无无信信号号，KF2截截止止射射极极输输出出器器输输出端高电位，继电器出端高电位，继电器KF4得电，开关动作。得电，开关动作。25第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制 继电器是一种根据输入信号的变化而接通或断开继电器是一种根据输入信号的变化而接通或断开控制电路，实现自动控制的保护电力拖动装置的自动控制电路，实现自动控制的保护电力拖动装置的自动电器。电器。 其输入信号可以是电流、电压等电量，也可以是其输入信号可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度等非电量；输出是触点的动作，或温度、时间、速

17、度等非电量；输出是触点的动作，或是电参数的变化。是电参数的变化。什么是继电器？什么是继电器？26第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制继电器示意图继电器示意图27间歇式计重供给给料间歇式计重供给给料：斗式电振给料器：斗式电振给料器原理：通入正弦交变电流使电磁铁产生脉动吸力作用于原理：通入正弦交变电流使电磁铁产生脉动吸力作用于衔铁，从而使给料斗产生强迫振动，实现物料的输送。衔铁，从而使给料斗产生强迫振动，实现物料的输送。28由电工学，交流电磁铁吸力为由电工学，交流电磁铁吸力为 在给定电磁铁（在给定电磁铁（N、S一定）及一定）及f不变情况下，不变情况下，F与与U平方成正比平方成正比 。 U

18、改变改变F改变改变电振器振幅改变电振器振幅改变给料量调节。给料量调节。间歇式计重供给给料：斗式电振给料器间歇式计重供给给料：斗式电振给料器问题问题3：如何改变电压值的大小？：如何改变电压值的大小？29调节激磁电源电压的方法：调节激磁电源电压的方法：调压变压器调压变压器第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制(1)方法简单。方法简单。(2)调节范围大。调节范围大。(3)不易实现自动控制。不易实现自动控制。30第二节第二节 自动控制系统自动控制系统人工调节过程：人工调节过程：(1)观测测量温度；观测测量温度； (2)与给定值比较；与给定值比较； (3)根据偏差大小、方根据偏差大小、方向向进行

19、调节。进行调节。一、自动控制系统的组成一、自动控制系统的组成（以包装袋封口温度为例）（以包装袋封口温度为例）31调节激磁电源电压的方法：调节激磁电源电压的方法：晶闸管调压器：采用晶体管代替电位器。晶闸管调压器：采用晶体管代替电位器。32稳压管稳压管（RA10RA10）的作用：）的作用：当反向电压达到一定当反向电压达到一定数值时，稳压二极管两端的电压也能保持基本数值时，稳压二极管两端的电压也能保持基本不变。不变。 33第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制式中式中 是电路的时间常数，它决定充放电过程的是电路的时间常数，它决定充放电过程的快慢。快慢。若若 越大，过渡过程的时间越长，反之过渡

20、过程的时间越大，过渡过程的时间越长，反之过渡过程的时间越短。越短。一阶一阶RC电路响应电路响应 如如果果电电路路中中储储能能元元件件没没有有储储存存能能量量，处处于于零零状状态态。当当接接通通外外电电源源时时，电电路路里里所所产产生生的的响响应应称称为为零零状状态态响响应应。直直流流电电源源向向C C充充电电时时，电电路路的的零零状状态态响响应为：应为：34调节激磁电源电压的方法：调节激磁电源电压的方法：晶闸管调压器：采用晶体管代替电位器。晶闸管调压器：采用晶体管代替电位器。35晶闸管晶闸管：习惯上称可控硅：习惯上称可控硅(整流元件整流元件)，英文名为，英文名为Silicon Controll

21、ed Rectifier， 简写为简写为SCR。它是一种。它是一种大功率的半导体器件，既有单向导电的整流作用大功率的半导体器件，既有单向导电的整流作用,又又有可以控制的开关作用。利用它可用较小的功率控制有可以控制的开关作用。利用它可用较小的功率控制较大的功率，多用于可控整流、调压等电路，也作为较大的功率，多用于可控整流、调压等电路，也作为无触点开关。无触点开关。36晶闸管是由三个晶闸管是由三个PNPN结构成的一种大功率半导体器件结构成的一种大功率半导体器件, , 它的外它的外部有三个电极：阳极部有三个电极：阳极A、阴极、阴极C、控制极（门极）、控制极（门极）G。满足什么条件管子导通？满足什么条

22、件管子导通？导通状态如何维持？导通状态如何维持？导通如何转为阻断？导通如何转为阻断？37当晶闸管的阳极当晶闸管的阳极A A和阴极和阴极C C之间加正向电压且控制极和阴极之间加正向电压且控制极和阴极之间也加正向电压时，晶闸管处于导通状态；否则，管子不之间也加正向电压时，晶闸管处于导通状态；否则，管子不导通，处于阻断状态。导通，处于阻断状态。管子一旦导通，控制极即失去控制作用，管子依靠正反馈管子一旦导通，控制极即失去控制作用，管子依靠正反馈维持导通状态。维持导通状态。导通状态转为截止状态，须通过减少阳极电流或改变导通状态转为截止状态，须通过减少阳极电流或改变A-CA-C电电压极性的方法实现。压极性

23、的方法实现。 38改变电位器改变电位器RA2RA2的阻值，即改变的阻值，即改变RCRC充电回路的时间常充电回路的时间常数，可数，可改变晶闸管的导通角改变晶闸管的导通角，从而调整输出电压。，从而调整输出电压。39第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制 在电工技术中在电工技术中, ,常把交流电常把交流电(u)(u)在每个正半周，从零在每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角；在每个正半周内晶闸管导通的电角度叫导通角在每个正半周内晶闸管导通的电角度叫导通角。 很明显，很明显，和和都是用来表示晶闸管在承受正向电都是用来表示

24、晶闸管在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制角压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制角或导通角或导通角，改变负载上脉冲直流电压的平均值改变负载上脉冲直流电压的平均值U UL L，实实现了可控整流。现了可控整流。什么是导通角？什么是导通角？u u40晶闸管调压器：通过改变晶闸管调压器：通过改变晶闸管的导通角晶闸管的导通角从而改变从而改变 输出电压的大小。输出电压的大小。晶闸管如何触发导通？晶闸管如何触发导通？41单结晶体管单结晶体管：P P型半导体引出电极为发射极型半导体引出电极为发射极e,Ne,N型半导体两端型半导体两端引出两个基极引出两个基极b b1 1、b b2 2

25、, ,故也称为双基极晶体管。故也称为双基极晶体管。 阴极与基极阴极与基极b b1 1之间等效电阻之间等效电阻r rb1 b1 , ,其阻值受其阻值受e-be-b1 1间电压的控制，间电压的控制，故等效为可变电阻。故等效为可变电阻。42单结晶体管等效电路单结晶体管等效电路单结晶体管的单结晶体管的导通条件？导通条件？当当UEB1 =UP(峰值电压峰值电压)时，时，PN结正向导通。结正向导通。43调节激磁电源电压的方法：调节激磁电源电压的方法：晶闸管调压器晶闸管调压器RA2RA2充电时间常数充电时间常数单结晶体管到达峰值电压时单结晶体管到达峰值电压时间间晶闸管导通角晶闸管导通角输出输出 ，振幅，振幅

26、 ，给料量，给料量 。44第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制式中式中 是电路的时间常数，它决定充放电过程的是电路的时间常数，它决定充放电过程的快慢。快慢。若若 越大，过渡过程的时间越长，反之过渡过程的时间越大，过渡过程的时间越长，反之过渡过程的时间越短。越短。一阶一阶RC电路响应电路响应 如如果果电电路路中中储储能能元元件件没没有有储储存存能能量量，处处于于零零状状态态。当当接接通通外外电电源源时时，电电路路里里所所产产生生的的响响应应称称为为零零状状态态响响应应。直直流流电电源源向向C C充充电电时时，电电路路的的零零状状态态响响应为：应为：45由电工学，交流电磁铁吸力为由电工学

27、，交流电磁铁吸力为 在给定电磁铁（在给定电磁铁（N、S一定）及一定）及f不变情况下，不变情况下，F与与U平方成正比平方成正比 。 U改变改变F改变改变电振器振幅改变电振器振幅改变给料量调节。给料量调节。间歇式计重供给给料：斗式电振给料器间歇式计重供给给料：斗式电振给料器46调节激磁电源电压的方法：调节激磁电源电压的方法：晶闸管调压器晶闸管调压器RA2RA2 充电时间常数充电时间常数 单结晶体管到达峰值电压时间单结晶体管到达峰值电压时间 晶闸管导通角晶闸管导通角输出输出 ，振幅，振幅 ，给料量，给料量 。47调节激磁电源电压的方法：调节激磁电源电压的方法：调压变压器调压变压器第一节第一节 计量供

28、给自动控制计量供给自动控制(1)方法简单。方法简单。(2)调节范围大。调节范围大。(3)不易实现自动控制。不易实现自动控制。晶闸管调压器晶闸管调压器48（一）（一） 间歇式计重供给的自动控制间歇式计重供给的自动控制间歇称量秤原理图：间歇称量秤原理图：49 （一）（一） 间歇式计重供给的自动控制间歇式计重供给的自动控制一般流程及控制要求：一般流程及控制要求：首先快速给料至规定重量首先快速给料至规定重量90%，进行粗给料；，进行粗给料；减少给料量（细给料）直至规定重量时立即停止给减少给料量（细给料）直至规定重量时立即停止给料，同时给料器物料出口到称量器之间距离尽可能短，料，同时给料器物料出口到称量

29、器之间距离尽可能短，以减小物料的落差；以减小物料的落差；无容器或容器到位但重量未达到规定量时不排料；无容器或容器到位但重量未达到规定量时不排料；给料与计重速度必须与包装机运行协调同步；给料与计重速度必须与包装机运行协调同步；操作简便，指示明确，维修方便，能自动报警。操作简便，指示明确，维修方便，能自动报警。50粗给料粗给料BG1BG1、BG2BG2不得电不得电KF1KF1吸合，回路时间常吸合，回路时间常数小，晶闸管导通角大数小，晶闸管导通角大快速给料快速给料。间歇称量秤原理图：间歇称量秤原理图：51给料到，给料到，BG1BG1感应感应F1F1得电得电，常闭常闭F1F1断开断开回路时间常数大回路

30、时间常数大导通角小导通角小慢速给料慢速给料。间歇称量秤原理图：间歇称量秤原理图：52给料到规定值，给料到规定值，BG2BG2感应感应F2F2得电得电，常闭常闭F2F2断开断开晶闸管失去触发信号晶闸管失去触发信号停止给料停止给料。间歇称量秤原理图：间歇称量秤原理图：53容器到位，压下开关容器到位，压下开关BG3BG3常开触点常开触点排料排料并保证排料并保证排料时不下料时不下料容器离开，料斗门闭合，再次进料容器离开，料斗门闭合，再次进料。间歇称量秤原理图：间歇称量秤原理图：541. 接近开关原理及其在计重控制中的应用接近开关原理及其在计重控制中的应用有有感感应应电电磁磁感感应应产产生生涡涡流流磁磁

31、耦耦合合 ，RA1RA1反反馈馈电电压压 振振荡荡电电路路停停振振，RARA3无无信信号号，KF2截截止止射射极极输输出出器器输输出端高电位，继电器出端高电位，继电器KF4得电，开关动作。得电，开关动作。55第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制 常用检测传感器常用检测传感器：接近开关、光电继电器。接近开关、光电继电器。无触点检控称量装置无触点检控称量装置562.2.光电传感器原理及其在计重控制中的应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制光电传感器在光线照射下能产生电动势或改变电阻率，光电传感器在光线照射下能产生电动势或改变电阻率，或能使电

32、子逸出物体表面，即产生光电效应。或能使电子逸出物体表面，即产生光电效应。采用光电传感器组成的光电检测系统具有结构简单、非采用光电传感器组成的光电检测系统具有结构简单、非接触、检测距离长、精度高、反应速度快等优点，不仅接触、检测距离长、精度高、反应速度快等优点，不仅可以识别物体的有无，而且可以判断物体的形状及颜色，可以识别物体的有无，而且可以判断物体的形状及颜色，故在包装自动控制中应用广泛。故在包装自动控制中应用广泛。光电传感器：光敏二极管、光敏三极管及光敏电阻。光电传感器：光敏二极管、光敏三极管及光敏电阻。 572.2.光电传感器原理及其在计重控制中的应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用第

33、一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制 光敏二极管：光敏二极管：(1)不受光照射，截止。不受光照射，截止。 (2)受光照射，导通。受光照射，导通。58光敏三极管：光敏三极管：(1)发射极较小，以扩大照射发射极较小，以扩大照射面积。面积。(2)基极多不接线基极多不接线 。(3)具有电流放大作用，灵敏具有电流放大作用，灵敏度高。度高。(4) 温度特性及暗电流不及温度特性及暗电流不及二极管。二极管。2.2.光电传感器原理及其在计重控制中的应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制59光电继电器光电继电器：用来将光电器件受光后所产生的光电流放：用来将光

34、电器件受光后所产生的光电流放大，大， 以推动灵敏继电器的一种控制器件。以推动灵敏继电器的一种控制器件。亮通式光电继电器亮通式光电继电器暗通式光电继电器暗通式光电继电器分 类2.2.光电传感器原理及其在计重控制中的应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用60亮通式光电继电器亮通式光电继电器: :光光照照RA1RA1，RA1RA1 ，U URA3RA3 点点高高点点位位KF1KF1导导通通KF1KF1导导通通KF3KF3通电吸合。通电吸合。无无光光照照，RA1RA1大大点点低低点点位位KF1KF1，KF2KF2截截止止KF3KF3失失电电，触点释放。触点释放。RA6RA6为为续续流流二二极极管管，

35、起起保保护护三三极管的作用。极管的作用。2.2.光电传感器原理及其在计重控制中的应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用61光光照照RA1RA1，RA1RA1 点点低低点点位位KF1KF1，KF2KF2截截止止KF3KF3失失电电，触点释放触点释放。无无光光照照，RA1RA1大大点点高高点点位位KF1KF1导导通通KF2KF2导导通通KF3KF3得电，触点吸合。得电，触点吸合。暗通式光电继电器暗通式光电继电器: :2.2.光电传感器原理及其在计重控制中的应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用622. 光电传感器原理及其在计重控制中的应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用粗给料完成，粗给料完

36、成，F1F1失电失电常开触点打开，常开触点打开，电磁铁激电磁铁激磁电压磁电压 细给料。达规定值，细给料。达规定值，F2F2失电失电细给料细给料触点打开触点打开晶闸管截止，停止晶闸管截止，停止进料进料。63由电工学，交流电磁铁吸力为由电工学，交流电磁铁吸力为 在给定电磁铁（在给定电磁铁（N、S一定）及一定）及f不变情况下，不变情况下，F与与U平方成正比平方成正比 。 U改变改变F改变改变电振器振幅改变电振器振幅改变给料量调节。给料量调节。间歇式计重供给给料：斗式电振给料器间歇式计重供给给料：斗式电振给料器64第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制（一）（一） 间歇式计重供给的自动控制间歇

37、式计重供给的自动控制1. 接近开关原理及其在计重控制中的应用接近开关原理及其在计重控制中的应用接近开关原理、晶闸管调压原理、接近开关作重量、接近开关原理、晶闸管调压原理、接近开关作重量、位移传感器的间歇称量秤原理位移传感器的间歇称量秤原理2.2.光电传感器原理及其在计重控制中的应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用光敏三极管、亮通式、暗通式光电继电器、光电继电光敏三极管、亮通式、暗通式光电继电器、光电继电器控制的半自动间歇秤原理器控制的半自动间歇秤原理65第一节第一节 计量供给自动控制计量供给自动控制说明：由接近开关、光电器件等位移说明：由接近开关、光电器件等位移-电量转换电路组电量转换电路

38、组成称量控制系统时，必须考虑到秤杆在接近给定重量成称量控制系统时，必须考虑到秤杆在接近给定重量时的来回晃动，故在电路或机械上应保证秤杆在第一时的来回晃动，故在电路或机械上应保证秤杆在第一次到达规定位置时控制电路能实现自锁，否则带来计次到达规定位置时控制电路能实现自锁，否则带来计量误差，影响系统正常运行。量误差，影响系统正常运行。问题的提出：如何避免控制电路信号的抖动？即传感问题的提出：如何避免控制电路信号的抖动？即传感 器接收信号后怎样实现自锁？器接收信号后怎样实现自锁？66锁存器的应用锁存器的应用：由两个与非门互耦而成的由两个与非门互耦而成的RS锁存器是各种触发器的基锁存器是各种触发器的基本

39、单元电路，它有两个低电平有效的数据输入端和一对本单元电路，它有两个低电平有效的数据输入端和一对互补的数据输出端，时锁存器为复位状态，互补的数据输出端，时锁存器为复位状态，时为置位状态。时为置位状态。RS锁存器的用途之一是构成锁存器的用途之一是构成“防抖动防抖动电路电路”。67锁存器的应用锁存器的应用：D D , ,D D均无效均无效, ,与初态相同。与初态相同。D D有效有效, ,D D无效无效, ,=1=1, , =0=0。D D无效无效, ,D D有效有效, ,=0=0, , =1 =1。D D , ,D D均有效均有效, ,状态不确定。状态不确定。2.2.光电传感器原理及其在计重控制中的

40、应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用68图图2-11 2-11 带自锁功能的无触点单杆秤控制电路带自锁功能的无触点单杆秤控制电路2.2.光电传感器原理及其在计重控制中的应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用69补充：光电耦合器的应用补充：光电耦合器的应用 光电耦合器：光电耦合器：(1)发光二极管加正向发光二极管加正向电压，发光。电压，发光。 (2)光敏三极管受光照光敏三极管受光照射，导通。射，导通。 它是将发光二极管和光敏三极管密封在同一外壳而它是将发光二极管和光敏三极管密封在同一外壳而组成的一种电子器件，可用来控制晶闸管调压电路。组成的一种电子器件，可用来控制晶闸管调压电路。2.2.光

41、电传感器原理及其在计重控制中的应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用70图图2-11 2-11 带自锁功能的无触点单杆秤控制电路带自锁功能的无触点单杆秤控制电路容容器器未未到到位位，KF11KF11KF13光光照照射射KF1KF1导导通通, ,点点低低点点位位RS1RS1，RS2RS2置置1 1，KF5,KF10KF5,KF10导通，导通，KF6,KF9KF6,KF9闭合闭合。KF2KF2截止，截止，KF3KF3断开断开晶闸管无触发，不给料。晶闸管无触发，不给料。71图图2-11 2-11 带自锁功能的无触电单杆秤控制电路带自锁功能的无触电单杆秤控制电路2.2.光电传感器原理及其在计重控制中的应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用72图图2-11 2-11 带自锁功能的无触电单杆秤控制电路带自锁功能的无触电单杆秤控制电路2.2.光电传感器原理及其在计重控制中的应用光电传感器原理及其在计重控制中的应用73容容器器到到位位, ,KF11KF11遮遮光光, ,KF1KF1截截止止点点高高点点位位KF2KF2导导通通KF3KF3闭合闭合(KF6,KF9(KF6,KF9仍仍闭合闭合) )晶闸管被触发晶闸管被触发, ,快速给料。快速给料。图图2-11 2-11 带自锁功能的无触电单杆秤控制电路带自锁功能的无触电单杆秤控制电路