材料分选实验报告

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1、TVT-99B材料分拣系统系统介绍99B材料分拣系统简介该装置采用台式结构，内置电源，单相交流电动机，气缸、电磁阀、旋转编码器等部件，转接面板上接口可以与PLC或单片机、工控机连接。涵盖PLC技术、气动技术、传感器技术、位置控制技术等内容，选用了颜色识別传感器及对不同材质的电容式和电感式传感器，其结构如图1・1所示。传感器分布如图1・2所示。图1-1材料分拣装置图□SBW3_气缸3fSFW3SBtfl气缸1SFW1斷笆传感器电容传感器电肪传感器各传感器位堂图ircp光电码盘SBV4气缸4二（SFW4图1-2传感器位置

2、分布图在接通电源Z前，请注意：1）确然电源接线、输入/输出接线和电压是正确；2）确认控制单元是处于停止工作状态。接下来也介绍传感器技术和气动技术。传感器是与人的感觉器官相对应的元件。国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能够感受规定的被测量并按照一•定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常山敏感元件和转换元件组成”。皱感元件，是指传感器中能直接感受或响应被测量(输入量)的部分；转换元件，是指传感器屮能将敏感元件感受的或响应的被探测量转换成适于传输和(或)测量的电信号的部分。图1.3所示为传感器组成方块图

3、，此图也说明了传感器的基本组成和工作原理。测星电路电量图1.3传感器组成方块图传感器种类繁多，功能各界。山于同一被测量可用不同转换原理实现探测，利用同一种物理法则、化学反应或生物效应可设计制作出检测不同被测量的传感器，而功能大同小异的同一类传感器可用于不同的技术领域，故传感器有不同的分类法。(1)根据传感器感知外界信息所依据的基本效应，可以将传感器分成三大类：基于物理效应如光、电、声、磁、热等效应进行工作的物理传感器；基于化学反应如化学吸附、选择性化学反应等进行工作的化学传感器；基于酚、抗体、激素等分子识别功能的生物

4、传感器。(2)按工作原理分类，可分为应变式、电容式、电感式、电磁式、压电式、热电式等传感器。(3)根据传感器使用的敏感材料分类，可分为半导体传感器、光纤传感器、陶瓷传感器、金属传感器、高分了材料传感器、复合材料传感器等等。(4)按照被测量分类，可分为力学量传感器、热量传感器、磁传感器、光传感器、放射线传感器、气体成分传感器、液体成分传感器、离子传感器和真空传感器等等。(5)按能量关系分类，可分为能虽控制型和能量转换型两大类。所谓能量控制型是指其变换的能最是由外部电源供给的，而外界的变化(即传感器输入最的变化)只起到控

5、制的作用。如用电桥测量电阻温度变化时，温度的变化改变了热敏电阻的阳•值，热敏电阻阻值的变化使电桥的输出发生变化(注意电桥的输出是由电源供给的)。(6)按传感器是利用场的定律述是利用物质的定律，可分为结构型传感器和物性型传感器。二者组合兼冇两者特征的传感器称为复介型传感器。场的定律是关于物质作用的定律,例如动力场的运动定律、电磁场的感应定律、光的干涉现象等。利用场的定律做成的传感器，如电动式传感器、电容式传感器、激光检测器等。物质的定律是指物质本身内在性质的规律。例如弹性体遵从的虎克定律、晶体的压电性、半导体材料的压阻

6、、热阻、光阻、湿阻、霍尔效应等。利用物质的定律做成的传感器，如压电式传感器、热敏电阻、光敏电阻、光电管等。(7)按依靠还是不依靠外加能源工作，可分为有源传感器和无源传感器。有源传感器敏感元件工作需要外加电源，无源传感器工作不需外加电源。(8)按输出量是模拟量还是数字量，可分为模拟量传感器和数字量传感器。下面就几种常用的的传感器来讲解一下传感器的工作原理及特性。1.2光电耦合器件光电耦合器件是一种光电结合的器件。从结构上看，就是将发光元件和受光元件完全封装起来，并将外部光线加以遮断的兀件。常用硅光电三极管作受光部分，神

7、化稼发光二极管作发光部分。发光二极管不属于传感器的范围,这里略加介绍。发光二极管(LED)是靠注入PN结的载流子口发跃迁产生的口发辐射发光的。发射的是相干光，波长在可见光或红外光区域。发光二极管的开启电压约为1〜2V,发光亮度与流过管了的电流密度冇关。光电耦合器件工作时，在输入端接入电信号，使发光器件发光，而受光器件管芯在此光辐射的作用下输出光电流。通过电■光、光■电两次转换，进行输入端和输出端之间的电的耦合。图1.5为一种光电三极管和发光二极管组合的光电耦合器件的结构和外形。这种器件能将输出和输入进行完全的电气隔离

8、,以消除漏电流的影响，同时还可以使输入和输出完全没有反馈。另外,它还具有独立选择输入阻抗和输出阻抗的优点。输入与输出Z间有1011~1012Q的高绝缘电阻，其分布电容只有几皮法，这就大大增强了器件的抗干扰能力和隔离性能。1.3半导体色敏传感器半导体色敏传感器可用来直接测量从可见光到红外波段内单色辐射的波长。半导体色敏传感器的结构如图1.3(a)