环锭细纱机断纱检测电路制造技术

本发明专利技术公开了一种环锭细纱机断纱检测电路。本发明专利技术包括电源模块、微处理器模块、通讯模块、报警模块、信号检测模块和运算放大模块，当属于铁磁性物质的钢丝圈经过信号检测模块时，信号检测模块把钢丝圈引起的磁场的矢量变化转化为电信号传输给运算放大模块，运算放大模块对信号进行处理后传输给微处理器模块，微处理器模块对该信号进行解析得出钢丝圈是否正常转动；所述的钢丝圈由纱线牵引，并在钢领上旋转。本发明专利技术具有更高的抗干扰能力强、响应速度快、稳定性好、可靠性高、结构紧凑等优点。

Broken yarn detecting circuit of ring spinning frame

The invention discloses a yarn breaking detecting circuit of a ring spinning frame. The invention comprises a power supply module, microprocessor module, communication module, alarm module and operational amplifier module, signal detection module, when the wire ring belongs to the ferromagnetic materials after the signal detection module, signal detection module of the wire loop caused by magnetic field vector change into electrical signals transmitted to the operational amplifier module, amplifier module for processing the signal transmitted to the microprocessor module, the microprocessor module of the signal analysis of steel wire ring is normal rotation; the steel wire ring by yarn traction, and rotate in steel collar. The invention has the advantages of high anti-interference ability, fast response, good stability, high reliability, compact structure, etc..

【技术实现步骤摘要】
环锭细纱机断纱检测电路
本专利技术属于纺织过程自动化的检测
，涉及环锭细纱机中的一种断纱检测电路，主要用于设计环锭细纱机断纱在线智能检测传感系统。
技术介绍
一直以来，传统环锭纺虽然不断受到转杯纺、喷气纺、涡流纺等新型纺纱技术的挑战，但由于环锭纺具有原料应用范围广、产品适纺性好、纺纱号数范围大的特点，目前仍占世界纺纱生产总量的80%以上。环锭纺之所以受到新型纺纱技术的冲击，主要原因在于单锭位产能低下，而环锭纺的产能主要受制于细纱机纺纱断头。细纱断纱后若不能及时有效处理，断纱产生的飞花不但造成原料浪费，还将影响相邻锭位成纱质量，亦有可能损坏纺纱器材，并增加能耗和用工量。随着我国生活水平不断提高，人口红利逐步减少，劳动密集型的传统棉纺行业招工、用工困难，劳动力成本大幅上升，企业经济效益降低。因此，断头率是环锭细纱生产过程中质量控制的关键，其核心技术在于断纱的准确检测。现有断纱检测手段主要包括：钢丝圈运动光电扫描检测、钢丝圈电磁感应检测、倒纱钩摩擦热敏传感检测以及导纱钩纱条光路遮断检测等。光电扫描检测方案可通过采用调制脉冲光束，有效消除环境光的影响和干扰，但在实际应用中光束通道有可能被飞花阻挡，产生误报警；电磁感应检测方案，结构简单，不受环境因素的影响，抗干扰性好，但响应速度较低，微型化设计较难；热敏传感检测方案因热惰性大，检测灵敏度低，系统响应差，并受工况环境的影响较大；导纱钩纱条光路遮断检测方案由于采用通用的光电器件，没有专门设计光学系统，对于钢丝圈、纱条这类细小目标，其光电检测信号微弱，信噪比低，导致阈值比对电平小，影响了检测灵敏度和可靠性，对纺纱范围适应性差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种环锭细纱机断纱检测电路。本专利技术包括电源模块、微处理器模块、通讯模块、报警模块、信号检测模块和运算放大模块。所述电源模块包括一个MP1584EN芯片、一个LM1117-3.3芯片；其中，外部提供的24V电源输入到MP1584EN芯片的7脚，经MP1584EN芯片的1脚连到IN5822二极管D1的一端，同时连接到功率电感L1的一端，功率电感L1的另一端再连接到电感L2的一端，电感L2的另一端和电容C5的一端连接，该连接点VCC_5V提供了由电感L2和电容C5构成的LC滤波器滤波后输出的稳定+5V电压，作为通讯模块、信号检测模块、运算放大模块以及报警模块的供电电源；VCC_5V又连接到LM1117-3.3芯片的1脚，经LM1117-3.3芯片的3脚即通过VCC_3.3V与微处理器模块连接，为微处理器模块提供3.3V的工作电源。所述微处理器模块包括一个STM32F042芯片；STM32F042芯片的9脚、24脚、36脚以及48脚与电源模块的VCC_3.3V输出相连；STM32F042芯片的32脚和33脚分别连接通讯模块的TJA1050芯片的4脚和1脚，控制通讯模块的收发操作及收发内容；STM32F042芯片的10脚与运算放大模块的信号输出端AIN相连，采样并分析处理由运算放大模块所获取的信息；STM32F042芯片的21脚、22脚与报警模块相连，当出现断纱时，实现灯光闪烁报警。所述通讯模块包括一个TJA1050芯片和一个电阻R9；TJA1050芯片的1脚与4脚分别与微处理器模块的33脚和32脚相连；TJA1050芯片的6脚和7脚连接外部通讯总线，电阻R9连接在TJA1050芯片的6脚与7脚之间。所述报警模块包括一个双色发光二极管和两个9013三极管；两个9013三极管的基级分别与微处理器模块的控制引脚22脚、23脚相连；微处理器模块通过控制9013三极管的通断来控制双色发光二极管的工作状态。所述信号检测模块包括两个磁敏电阻MR1和MR2；磁敏电阻MR1的一端接电源模块的VCC_5V输出，磁敏电阻MR1的另一端与磁敏电阻MR2的一端相连，磁敏电阻MR2的另一端接地；磁敏电阻MR1与磁敏电阻MR2连接处作为磁异信号的输出端Vout连接到运算放大模块。所述运算放大模块包括一个LM358芯片；LM358芯片是一个双运放芯片，包括第一个运放和第二个运放；信号检测模块的磁异信号输出端Vout连接到第一个运放的2脚，信号放大后，由第一个运放的输出1脚经电阻R20连接到第二个运放的6脚，由第二个运放的输出7脚作为运算放大模块的输出端AIN连接到微处理器模块中STM32F042芯片的10脚。本专利技术的工作原理：接通工作电源，信号检测模块与运算放大模块将为微处理器提供一个稳定的信号。当环锭细纱机细纱工作正常进行时，纱线将牵引钢丝圈在钢领上旋转。当属于铁磁性物质的钢丝圈经过信号检测模块时，信号检测模块会把钢丝圈引起的磁场的矢量变化转化为电信号传输给运算放大模块，运算放大模块对信号进行处理为易于微处理器模块处理的信号，微处理器模块对运算放大传输过来的信号进行解析得出钢丝圈是否正常转动。若纱线断头，则钢丝圈会处于静止状态，进而无法形成固定的磁异脉冲信号，从而得出环锭细纱机的细纱工作是否正常进行。本专利技术提出的基于磁阻的断纱检测电路具有更高的抗干扰能力强、响应速度快、稳定性好、可靠性高、结构紧凑等优点。附图说明图1为本专利技术原理结构示意图；图2为电源模块示意图；图3为微处理器模块示意图；图4为通讯模块示意图；图5为报警模块示意图；图6为信号检测模块示意图；图7为运算放大模块示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，环锭细纱机断纱检测电路包括互联的电源模块1、微处理器模块2、通讯模块3、报警模块4、信号检测模块5、运算放大模块6。电源模块的24V输入由外部电源提供，通讯模块的CAN总线接口连接到外部总线。如图2所示，电源模块1包括一个MP1584EN芯片、一个LM1117-3.3芯片。其中，外部24V电源分别与MP1584EN芯片的7脚、电容C3的一端和电阻R3的一端连接，电容C3的另一端和地线端连接，电阻R3的另一端与MP1584EN芯片的2脚、电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端和地线端连接。MP1584EN芯片的6脚与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与地线端连接。MP1584EN芯片的5脚与地线端连接。MP1584EN芯片的3脚与电容C6的一端连接，电容C6的另一端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与地线端连接。MP1584EN芯片的8脚与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与MP1584EN芯片的1脚、二极管IN5822的一端和电感L1的一端连接，二极管IN5822的另一端与接地端连接。电感L1的另一端与电容C4的一端、电阻R5的一端和电感L2的一端连接，电容C4的另一端与接地端连接，电阻R5的另一端与电阻R8的一端、MP1584EN芯片的4脚连接，电阻R8的另一端与接地端连接。电感L2的另一端与电容C5的一端、电源模块1的VCC_5V输出端和LM1117-3.3芯片的1脚连接，C5的另一端与接地端连接。LM1117-3.3V芯片的2脚与接地端连接。LM1117-3.3芯片的3脚是电源模块1的VCC_3.3V输出端。电源模块1的VCC_3.3V输出端为微处理器模块2提供3.3V电源，电源模块1的VCC_5V输出端为通讯模块3、报警模块4、信号检测模块5和运算放大模块6提供5V电源。如图3所示，微处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
环锭细纱机断纱检测电路，包括电源模块、微处理器模块、通讯模块、报警模块、信号检测模块和运算放大模块，其特征在于：当属于铁磁性物质的钢丝圈经过信号检测模块时，信号检测模块把钢丝圈引起的磁场的矢量变化转化为电信号传输给运算放大模块，运算放大模块对信号进行处理后传输给微处理器模块，微处理器模块对该信号进行解析得出钢丝圈是否正常转动；所述的钢丝圈由纱线牵引，并在钢领上旋转；所述信号检测模块包括两个磁敏电阻MR1和MR2；磁敏电阻MR1的一端接电源模块的VCC_5V输出，磁敏电阻MR1的另一端与磁敏电阻MR2的一端相连，磁敏电阻MR2的另一端接地；磁敏电阻MR1与磁敏电阻MR2连接处作为磁异信号的输出端Vout连接到运算放大模块。

【技术特征摘要】
1.环锭细纱机断纱检测电路，包括电源模块、微处理器模块、通讯模块、报警模块、信号检测模块和运算放大模块，其特征在于：当属于铁磁性物质的钢丝圈经过信号检测模块时，信号检测模块把钢丝圈引起的磁场的矢量变化转化为电信号传输给运算放大模块，运算放大模块对信号进行处理后传输给微处理器模块，微处理器模块对该信号进行解析得出钢丝圈是否正常转动；所述的钢丝圈由纱线牵引，并在钢领上旋转；所述信号检测模块包括两个磁敏电阻MR1和MR2；磁敏电阻MR1的一端接电源模块的VCC_5V输出，磁敏电阻MR1的另一端与磁敏电阻MR2的一端相连，磁敏电阻MR2的另一端接地；磁敏电阻MR1与磁敏电阻MR2连接处作为磁异信号的输出端Vout连接到运算放大模块。2.根据权利要求1所述的环锭细纱机断纱检测电路，其特征在于：所述运算放大模块包括一个LM358芯片；LM358芯片是一个双运放芯片，包括第一个运放和第二个运放；信号检测模块的磁异信号输出端Vout连接到第一个运放的2脚，信号放大后，由第一个运放的输出1脚经电阻R20连接到第二个运放的6脚，由第二个运放的输出7脚作为运算放大模块的输出端AIN连接到微处理器模块中STM32F042芯片的10脚。3.根据权利要求2所述的环锭细纱机断纱检测电路，其特征在于：所述微处理器模块包括一个STM32F042芯片；STM32F042芯片的9脚、24脚、36脚以及48脚与电源模块的VCC_3.3V输出相连；STM32F042芯片的32脚和33脚分别连接通讯模块的TJA1050芯片的4脚和1脚，控制通讯模块的收发操作及收发内容；STM32F042芯片的10脚与运算放大模...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛凌云，陈庆光，饶欢乐，祝磊，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33