[实用新型]一种基于CPLD的皮带跑偏检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种皮带水平跑偏检测装置，具体是一种利用CPLD和 光电式传感器模块实现检测的皮带水平跑偏检测数据采集的电子电路，属于 测控技术领域。

背景技术

在很多工业领域中都需要检测皮带水平偏移量，这必然需要一种能实 现皮带水平偏移量检测的传感器电路。

例如，在冶金、矿山、电力、港口等行业皮带秤应用非常广泛，然而 皮带秤往往会随着使用时间的增长，其精度会有所下降，这是由于皮带张力、 跑偏和现场温度等缘故所造成的。

因此，设计出一套能够实时精确检测出皮带跑偏量(特别是水平偏移 量)的皮带跑偏检测系统非常具有应用价值。

现有技术中，非接触式跑偏检测一般采用传感器电路是CCD传感器， 但是往往存在信号处理复杂、硬件复杂，开发陈本大，且对恶劣环境敏感等 弊端。

此外对于皮带跑偏检测系统，现有技术中广泛采用的核心控制器为单片 机芯片等器件，但是单片机控制器IO端口资源有限，难以适应信号输出端口 较多的传感器模块的端口需要，这也限制了检测精度的提高。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是：怎样提供一种电 路结构简单，开发成本低，并且检测精度较高的皮带跑偏检测电路。为了实 现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案。

一种基于CPLD的皮带跑偏检测电路，其特征在于，包括：光电检测 传感器模块和CPLD控制器；

所述光电检测传感器模块包括传感器底板和LED光源板；

所述LED光源板内设置有LED灯及其驱动电路，所述驱动电路与LED 灯电连接；

所述传感器底板由绝缘材料制作而成；N个检测单元按照矩形阵列方式 均匀排列设置在传感器底板上；所述检测单元包括光电三极管和控制晶体管 Q，所述控制晶体管Q为NPN型晶体管；所述控制晶体管Q的集电极通过偏 置电阻与电源正极VCC相连；控制晶体管Q的发射极与所述光电三极管的集 电极相连；光电三极管的发射极与地相连；光电三极管的集电极为检测单元 的信号输出端OUT，控制晶体管Q的基极为检测单元的信号输入端IN；

排列在同一行的所有检测单元的信号输入端IN连接在一起构成一根传 感器行输入线；排列在同一列的所有检测单元的信号输出端OUT连接在一起 构成一根传感器列输出线；

所述LED光源板设置在传感器底板正上方；所述光电三极管的感光面 正对LED光源板的发光面；

每根传感器列输出线均与CPLD的一个输入输出口对应相连接；每根传 感器行输入线均与CPLD的一个输入输出口对应相连接。

进一步的，所述N为小于256的自然数。

相比现有技术，本实用新型具有如下优点：

本实用新型中，在传感器模块设计方面：将被测皮带设置在传感器底板 和LED光源板之间，没有被被测皮带遮住部分的检测单元输出高电平，而被 被被测皮带遮住部分的检测单元输出低电平，又由于各个检测单元是以阵列 方式排布在传感器底板，因此CPLD控制器通过检测各个检测单元的输出信 号后即可通过逻辑运算得出当前被测皮带的水平方向位置，传感器电路仅仅 由光源和多个检测单元构成实现了非接触式的皮带水平跑偏检测，因此具有 电路结构简单，信号处理难度小，开发成本低的优点。