一种带钢偏移检测装置

摘要

一种带钢偏移检测装置，属于测量技术领域，具体涉及一种利用电容传感器对连续生产线上带钢运行偏移量进行在线检测的装置,其目的在于解决现有的电容式带钢偏移检测装置存在的弊端，采用同轴屏蔽电缆作为电容传感器的信号传输线，其特征在于是一种利用差动电容传感器对带钢在连续生产线上运行的偏移量进行数字式在线检测的装置，通过调零、差动运算、偏置、放大等处理，为带钢纠偏控制系统提供标准信号，包括电流信号、电压信号和RS485信号。适用于对带钢偏移检测有严格要求的各种重要场合，具有数字化、可靠性高、输出接口标准化等优点。

主权项

本发明一种带钢偏移检测装置，整套装置由电容传感器和数字式电容测量电路两部分组成，所述电容传感器由第一C型铝架（1）、第二C型铝架（2）、第一同轴电缆（3） 、第二同轴电缆（4）、金属屏蔽网连接线（9）及带钢（10）组成，所述第一同轴电缆（3） 与第二同轴电缆（4）的结构一样，均由聚氯乙烯护套（5）、金属屏蔽网（6）、聚乙烯绝缘体（7）和铜导体（8）组成，带钢（10）在第一C型铝架（1）与第二C型铝架（2） 之间；其特征在于第一同轴电缆（3）的铜导体一端与第一C型铝架（1）焊接在一起，第二同轴电缆（4）的铜导体一端与第二C型铝架（2）焊接在一起，第一同轴电缆（3）的金属屏蔽网靠近第一C型铝架（1）的一端悬空，第二同轴电缆（4）的金属屏蔽网靠近第二C型铝架（2）的一端悬空，第一同轴电缆（3）的金属屏蔽网的另一端与第二同轴电缆（4）的金属屏蔽网的另一端通过金属屏蔽网连接线（9）连接在一起，在第一同轴电缆（3）与第二同轴电缆（4）上面引出三条线，其中A线为第一同轴电缆（3）铜导体的另一端，B线为第二同轴电缆（4）铜导体的另一端，O线为金属屏蔽网连接线（9），A与O之间构成电容C1，B与O之间构成电容C2，第一同轴电缆3与第二同轴电缆4的材料与长度应完全一致，可在10至20米长度范围内选择；所述数字式电容测量电路由电容值转数字信号电路（11）、单片机（12）、减法电路（13）、偏置电路（14）、信号放大电路（15）、SPI通信接口（16）、单片机数模转换电路（17）、电压转标准电流输出电路（18）、单片机串行通信电路（19）、RS485串行输出电路（20）、数据存储电路（21）、硬件看门狗电路（22）和零点存储按键（23）组成，A线与电容值转数字信号电路（11）的第一测量端口连接，B线与电容值转数字信号电路（11）的第二测量端口连接，O线与电容值转数字信号电路（11）的公共端连接，电容C1的值和电容C2的值由电容值转数字信号电路（11）采集并转换成数字信号，电容C1值和电容C2值的数字信号通过单片机（12）的SPI通信接口16输入到单片机（12），通过单片机（12）的单片机数模转换电路（17）转换为模拟信号，分别从单片机数模转换电路（17）的DAC0口和DAC1口输出，两路信号经减法电路（13）实现差动信号输出，偏置电路（14）对差动输出信号的零点误差进行校正，实现零点在线调整，信号放大电路（15）对零点调整以后的差动信号进行放大，并将信号输出电压范围限制在0～5V之内，由VOUT口输出标准电压信号，同时电压转标准电流输出电路（18）将VOUT口输出的标准电压信号转换为4～20mA信号，由IOUT口输出标准电流信号，同时单片机（12）处理后的电容C1值和电容C2值的数字信号通过单片机（12）的单片机串行通信电路（19）与RS485串行输出电路（20）通信，通过SOUT口输出电容C1值和电容C2值的数字信号。