專利名稱：基于霍爾傳感器的電腦橫機(jī)掉目檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電腦橫機(jī)選梭裝置(掉目)是不是正常工作的檢測裝置，具體
地說是一種基于霍爾傳感器的電腦橫機(jī)掉目檢測裝置。
背景技術(shù)：
電腦橫機(jī)選梭裝置是通過電磁鐵動(dòng)作的。但該電磁鐵動(dòng)作的部件，由于工作空間位置比較狹小，使用環(huán)境惡劣，容易因機(jī)構(gòu)傳動(dòng)問題或電磁鐵本身的問題，導(dǎo)致選梭裝置不動(dòng)作或者過動(dòng)作。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)出一種基于霍爾傳感器的電腦橫機(jī)掉目檢測裝置。本實(shí)用新型要觭決的是現(xiàn)有電磁鐵動(dòng)作的掉目導(dǎo)致的選梭裝置不動(dòng)作或者過動(dòng)作的問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:它包括電磁鐵、電磁鐵滑桿、連接件、選梭件、電壓轉(zhuǎn)換電路、異或門和單片機(jī)，電磁鐵滑桿與電磁鐵連接，選梭件通過連接件與電磁鐵滑桿連接，選梭件上嵌有磁鋼，選梭件的鄰側(cè)設(shè)有傳感器安裝架，該傳感器安裝架上安裝有霍爾傳感器，選梭件落下狀態(tài)、即電磁鐵滑桿上移時(shí)，磁鋼對(duì)著霍爾傳感器，霍爾傳感器、電壓轉(zhuǎn)換電路與異或門連接，異或門與單片機(jī)連接。所述的電壓轉(zhuǎn)換電路包括第一轉(zhuǎn)換電路和第二轉(zhuǎn)換電路，第一轉(zhuǎn)換電路包括第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和電阻，第一運(yùn)算放大器的輸出端通過電阻R3、R4與第二運(yùn)算放大器的輸入端連接，第二運(yùn)算放大器的輸出端R6、二極管Dl與鎖存器連接，鎖存器與異或門連接；第二轉(zhuǎn)換電路包括第三運(yùn)算放大器、第四運(yùn)算放大器、第五運(yùn)算放大器和電阻，第三運(yùn)算放大器的輸出端通過電阻R16、R14與第四運(yùn)算放大器的輸入端連接，第四運(yùn)算放大器的輸出端通過電阻R11、RlO與第五運(yùn)算放大器的輸入端連接，第五運(yùn)算放大器通過電阻R8、二極管D2與鎖存器連接。鎖存器由二個(gè)相互連接的異或門構(gòu)成。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:能及時(shí)檢測電腦橫機(jī)選梭裝置(掉目)是不是正常工作，如不正常工作就發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
圖1為電磁鐵通+24V電壓時(shí)電磁鐵滑桿的狀態(tài)。圖2為電磁鐵通一 24V電壓時(shí)電磁鐵滑桿的狀態(tài)。圖3為磁鋼安裝于選梭件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為選梭件上移的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為一24V和+24V電壓轉(zhuǎn)換為O — 5V電壓的電路圖。圖6為一24V和+24V電壓轉(zhuǎn)換為O — 5V電壓數(shù)據(jù)圖。圖7為第一轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖。[0015]圖8為第二轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖。圖9為鎖存器的電路原理圖。圖10為鎖存器輸出的波形圖。圖11為單片機(jī)的連接電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的電腦橫機(jī)掉目采用保持式電磁鐵(Keep solenoid),該保持式電磁鐵使用永久磁鐵，它的工作原理與所有直線運(yùn)動(dòng)的電磁鐵是相似。當(dāng)線圈被激勵(lì)后，電磁鐵滑桿向鐵芯移動(dòng)，并最終停止在終點(diǎn)位置，而當(dāng)電源切斷之后，電磁鐵滑桿仍然保持在原來的地方，如果要使電磁鐵滑桿返回，必須施加反向電壓(或電流)。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。本實(shí)用新型包括電磁鐵1、電磁鐵滑桿2、連接件3、選梭件4、電壓轉(zhuǎn)換電路、異或門LS3和單片機(jī)Ul。電磁鐵滑桿2與電磁鐵I連接，選梭件4通過連接件3與電磁鐵滑桿2連接。選梭件4上嵌有磁鋼5，選梭件4的鄰側(cè)設(shè)有傳感器安裝架6，該傳感器安裝架6上安裝有霍爾傳感器。選梭件4落下狀態(tài)、即電磁鐵滑桿2上移時(shí),磁鋼5對(duì)著霍爾傳感器，霍爾傳感器、電壓轉(zhuǎn)換電路與異或門LS3連接，異或門LS3與單片機(jī)Ul連接。所述的電壓轉(zhuǎn)換電路包括第一轉(zhuǎn)換電路和第二轉(zhuǎn)換電路，第一轉(zhuǎn)換電路包括第一運(yùn)算放大器TL1、第二運(yùn)算放大器TL3和電阻。第一運(yùn)算放大器TLl的輸出端通過電阻R3、R4與第二運(yùn)算放大器TL2的輸入端連接，第二運(yùn)算放大器TL2的輸出端R6、二極管Dl與鎖存器連接，鎖存器與異或門LS3連接；第二轉(zhuǎn)換電路包括第三運(yùn)算放大器TL3、第四運(yùn)算放大器TL4、第五運(yùn)算放大器TL5和電阻，第三運(yùn)算放大器TL3的輸出端通過電阻R16、R14與第四運(yùn)算放大器TL4的輸入端連接，第四運(yùn)算放大器TL4的輸出端通過電阻R11、RlO與第五運(yùn)算放大器TL5的輸入端連接，第五運(yùn)算放大器TL5通過電阻R8、二極管D2與鎖存器連接。鎖存器由二個(gè)相互連接的異或門LSl和異或門LS2構(gòu)成。第一轉(zhuǎn)換電路當(dāng)且僅當(dāng)信號(hào)為24V時(shí)輸出邏輯信號(hào)I的5V電壓，其他輸出邏輯信號(hào)為O的OV電壓。第二轉(zhuǎn)換電路當(dāng)且僅當(dāng)信號(hào)為-24V時(shí)輸出邏輯信號(hào)I的5V電壓，其他輸出邏輯信號(hào)為O的OV電壓。第一轉(zhuǎn)換電路將正負(fù)24V電壓轉(zhuǎn)換為正負(fù)5V。其中的單向?qū)ǖ亩O管D1，可以將-5V電壓濾去。實(shí)現(xiàn)當(dāng)且僅當(dāng)信號(hào)為24V時(shí)輸出邏輯信號(hào)I的5V電壓，其他輸出邏輯信號(hào)為O的OV電壓。第二轉(zhuǎn)換電路在第一轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)上將電壓反相，圖7中輸出+5V時(shí)第二路輸出-5V，圖7中輸出-5V時(shí)第二路輸出+5V，濾去-5V電壓，實(shí)現(xiàn)當(dāng)且僅當(dāng)信號(hào)為-24V時(shí)輸出邏輯信號(hào)I的5V電壓,其他輸出邏輯信號(hào)為O的OV電壓。選梭裝置是由16個(gè)電磁鐵組成的裝置。共兩排，每排8個(gè)電磁鐵I。運(yùn)算放大器型號(hào)均為TL084。異或門型號(hào)為74LS02。本實(shí)用新型所述的電磁鐵1、電磁鐵滑桿2、連接件3、選梭件4、電壓轉(zhuǎn)換電路、異或門構(gòu)成一個(gè)掉目單元。本實(shí)用新型所述的電腦橫機(jī)上設(shè)有至少16個(gè)掉目單元，分為二排平行列，每排8個(gè)單元。這16個(gè)掉目單元與單片機(jī)連接，16個(gè)電磁鐵電壓轉(zhuǎn)換電路通過各自的異或門分別接入單片機(jī)P0.0-P0.7和Pl.0-P1.7腳。單片機(jī)上通過P2.2與P2.3 口與顯示器連接，如果出現(xiàn)異常，異常信號(hào)經(jīng)單片機(jī)處理后從顯示器上顯示，報(bào)告是哪一個(gè)掉目單元出故障。當(dāng)磁鋼5遠(yuǎn)離霍爾傳感器，霍爾傳感器輸出高電平I，磁鋼5正對(duì)霍爾傳感器，霍爾傳感器輸出低電平O。本實(shí)用新型的工作原理是:檢測+24V的時(shí)候電磁鐵滑桿是不是如圖1所示,檢測-24V的時(shí)候電磁鐵滑桿是不是如圖2所示。具體是:當(dāng)電磁鐵I通+24V電壓時(shí)，電磁鐵滑桿2處于圖1所示的狀態(tài)，磁鋼5遠(yuǎn)離霍爾傳感器，霍爾傳感器輸出高電平I。掉目工作正常，異或門輸出正常信號(hào)O。當(dāng)電磁鐵I通+24V電壓時(shí)，電磁鐵滑桿2如處于圖2所示的狀態(tài)，磁鋼5正對(duì)霍爾傳感器，霍爾傳感器輸出低電平O。掉目工作不正常，異或門輸出報(bào)警信號(hào)1，該報(bào)警信號(hào)I通過單片機(jī)處理后，由顯示器顯示出是哪個(gè)選梭件報(bào)警。當(dāng)電磁鐵I通一 24V電壓時(shí)，電磁鐵滑桿2處于圖2所示的狀態(tài)，磁鋼5正對(duì)霍爾傳感器，霍爾傳感器輸出低電平O。掉目工作正常,異或門輸出正常信號(hào)O。當(dāng)電磁鐵I通一 24V電壓時(shí)，電磁鐵滑桿2處于圖1所示的狀態(tài)，磁鋼5遠(yuǎn)離霍爾傳感器，霍爾傳感器輸出高電平I。掉目工作不正常，異或門輸出報(bào)警信號(hào)1，該報(bào)警信號(hào)I通過單片機(jī)處理后，由顯示器顯示出是哪個(gè)選梭件報(bào)警。
權(quán)利要求1.一種基于霍爾傳感器的電腦橫機(jī)掉目檢測裝置，包括電磁鐵、電磁鐵滑桿、連接件、選梭件、電壓轉(zhuǎn)換電路、異或門和單片機(jī)，電磁鐵滑桿與電磁鐵連接，選梭件通過連接件與電磁鐵滑桿連接，其特征在于選梭件上嵌有磁鋼，選梭件的鄰側(cè)設(shè)有傳感器安裝架，該傳感器安裝架上安裝有霍爾傳感器，選梭件落下狀態(tài)、即電磁鐵滑桿上移時(shí)，磁鋼對(duì)著霍爾傳感器，霍爾傳感器、電壓轉(zhuǎn)換電路與異或門連接，異或門與單片機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于霍爾傳感器的電腦橫機(jī)掉目檢測裝置，其特征在于所述的電壓轉(zhuǎn)換電路包括第一轉(zhuǎn)換電路和第二轉(zhuǎn)換電路，第一轉(zhuǎn)換電路包括第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和電阻，第一運(yùn)算放大器的輸出端通過電阻R3、電阻R4與第二運(yùn)算放大器的輸入端連接，第二運(yùn)算放大器的輸出端、二極管Dl與鎖存器連接，鎖存器與異或門連接；第二轉(zhuǎn)換電路包括第三運(yùn)算放大器、第四運(yùn)算放大器、第五運(yùn)算放大器和電阻，第三運(yùn)算放大器的輸出端通過電阻R16、電阻R14與第四運(yùn)算放大器的輸入端連接，第四運(yùn)算放大器的輸出端通過電阻R11、電阻RlO與第五運(yùn)算放大器的輸入端連接，第五運(yùn)算放大器通過電阻R8、二極管D2與鎖存器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于霍爾傳感器的電腦橫機(jī)掉目檢測裝置，其特征在于鎖存器由二個(gè)相互連接的異或門構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于霍爾傳感器的電腦橫機(jī)掉目檢測裝置，包括電磁鐵、電磁鐵滑桿、連接件、選梭件、電壓轉(zhuǎn)換電路、異或門和單片機(jī)，電磁鐵滑桿與電磁鐵連接，選梭件通過連接件與電磁鐵滑桿連接，其特征在于選梭件上嵌有磁鋼，選梭件的鄰側(cè)設(shè)有傳感器安裝架，該傳感器安裝架上安裝有霍爾傳感器，選梭件落下狀態(tài)、即電磁鐵滑桿上移時(shí)，磁鋼對(duì)著霍爾傳感器，霍爾傳感器、電壓轉(zhuǎn)換電路與異或門連接，異或門與單片機(jī)連接。
文檔編號(hào)D04B35/18GK202989476SQ201220705868
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者魯獻(xiàn)榮, 何勇, 徐斌, 丁偉銘, 夏利興, 魏靜怡 申請(qǐng)人:飛虎科技有限公司