基于频率测控技术的多功能纸张检测系统设计

发布时间：2024-02-14 22:43

　　针对文印等行业的纸张计量问题,设计了以单片机及变介质电容式传感系统为控制核心的多功能纸张检测系统并应用于多谐振荡电路,系统首先采用了中值滤波算法对初始频率进行滤波来实现频率的粗定位,然后对中值滤波算法进行了改进,通过对频率的粗定位区间进行二次求中值并进行判断来实现频率的精准定位,同时该系统还配置了蓝牙、语音播报、自校准等功能。实验表明该系统可实时检测纸张数量且工作稳定,为纸张类材料提供了新的计量方法。

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【部分图文】：

图2系统总体框图

系统利用变介质电容传感器技术,采用单面覆铜板设计了上下两个极板并将其连接在多谐振荡电路中,当向两极板间加入纸质类介质并将其压紧时,两极板间的电容量会随之发生改变,通过LM555多谐振荡电路把微小的电容变化转化为较大的频率变化,对该频率进行处理后建立纸张数量的模型关系达到测量纸张的....

图3电容式检测电路

系统测量纸张的关键技术是测量纸张引起的板间电容量,由于目前市场上对电容的直接测量器件价格昂贵,故该系统通过LM555多谐振荡器将电容数值的变化转换为频率的变化,进而得到纸张的数量,结构简单且制作方便,其设计电路如图3所示。LM555作为使用率极高的芯片可靠性强,且工作频率可以通过....

图4极板

由公式可知,电容变化会对振荡频率产生影响,将纸质材料放入两极板后,随着两极板间的距离变化会产生微小的电容变化,故可通过振荡电路系统转化为较大的频率变化,检测系统的上下两个电容极板由笔者自行设计,经过大量测试后,由两片完全重合的长50mm宽35mm的覆铜板组成,其连接线采用了直....

图5装置内部实物图

3实验测试与分析(频率、纸张、电容数据等分析)选取210mm*297mm,70g/m2的A4纸张在20～180kHz频率范围进行了实验测试,图3中多谐振荡电路的R6及R9分别取50kΩ、100kΩ,系统模型如图5所示,当将纸张靠近装置时,升降台会将上极板升起,升降台....

本文编号：3898743