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学兔兔 参I 訇 似 基于一维PSD的探纬器的设计 Design of weft detector based on one-dimension PSD 魏秋旭，吴 江，李二波，胡耀华 WEI Qiu-XU。WU Jiang，LI Er-bo，HU Yao．hua (西北农林科技大学机械与电子工程学院，杨凌712100) 摘 要：为了更加准确、高效地判断喷气织机的纬线断裂情况，设计了一种基于一维PSD的探纬器。该 装置以单片机为控制核心，采用激光器作为光源。PSD传感器的输出信号经转换电路处理后送 给单片机，由单片机判断断纬情况并控制报警模块的工作状态。研究表明，该探测器具有寿 命长、灵敏度高、响应速度快、不易受光的漫反射和背景杂散光的影响等优点。 关键词：一维PSD；喷气织机；断纬 中图分类号：TS11 2．6 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(2014)02(下)-oi 34-03 Doi：1 0．396cl／J．issn．1 009-01 34．201 4．02(下)．38 0 引言 检测其光敏面上的光斑位置，实现精准的非接触 式测量 ]。PSD是通过掺杂工艺在片状本征半导体 近年来，我国的纺织业得到了飞速的发展。 在几种无梭织机中，喷气织机是车速最快的一 硅的表面形成的PN结，一般为P—I—N结构 (如图1 所示)，上层是P层，下层是N层，P层和N层之间 种，由于具有产品质量高，引纬效率高，自动监 控水平高，品种适应性强，噪音低等诸多优点， 是本征半导体I层。P层是光敏感光面。在P层表面 已成为发展最为迅速的布机机型之一 。然而，喷 两端分别设置一个输出电极l、2。当感光面受到 光的照射时，在入射光斑位置处产生正比于光能 气织机在工作过程中，时常会出现纬线断裂的情 况，纬停次数过多是影响工作效率的主要因素之 量的信号电荷，流过P层电阻，从而在电极l和电 一 口 极2得到输出光电流I 和I：。流过N层上电极3的总 。 此外，由于纬线在喷射气流牵引下前进时会 摆动，线径很细，又受到光的漫反射和背景杂散 电流I。即为I 和I 之和。设PSD感光面中点距电极l 光的影响口】，使得用于判别断纬的探纬器不易进行 和电极2的距离均为L，距入射光斑的距离为x。 探测工作，这严重影响了生产效率。 因为P层的电阻均匀，故电极1、2输出的电流与入 目前市场上使用比较广泛的是光电式探纬 射点位置到各电极的距离成反比 ，则电流I 和I： 分别为： 器，通过光电池接收反射信号的情况来判断纬线 是否断裂。虽然这种方式工作原理简单，效率比 I = l 2： I 较高，但是在织机工作过程中，光电式探纬器承