广东工业大学毕业论文(设计)
毫米之间。变面积型电感传感器 这种传感器的铁芯和衔铁之间的相对覆盖面积（即磁通截面）随被测量的变化而改变,从而改变磁阻。它的灵敏度为常数，线性度也很好。螺管插铁型电感传感器，它由螺管线圈和与被测物体相连的柱型衔铁构成。其工作原理基于线圈磁力线泄漏路径上磁阻的变化。衔铁随被测物体移动时改变了线圈的电感量。由于本系统用来感应铁，但不感觉金属中的铝，所以选用 M18X1X40电感传感器。
图3.4电感传感器图
3.3.3电容传感器工作原理极其选型
电容式传感器的感应由两个同轴金属电极构成，很象“打开的”电容器电极，该两个电极构成一个电容，串联在RC振荡回路内。电源接通时，RC振荡器不振荡，当一个目标朝着电容器的电极靠近时，电容器的容量增加，使振荡器开始振荡，通过后级电路的处理，将停振和振荡两种信号转换成开关信号，从而起到了检测有无物体存在的目的。该传感器能检测金属物体，也能检测非金属物体，对金属物体可以获得最大的动作距离，对非金属物体动作距离决定于材料的介电系数越大，可获得的动作距离越大。当一个目标靠近时，电容式传感器的电流消耗随之增加。大多数的LEDE 电容式传感器都有一个20圈的螺旋电位器，用于开关距离的微调。在制作过程中，通过使用3×Sn见方的接地方钢作为测试目标，动作范围设置成0.7…0.8，所均基Sn于有技术数据此标测
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试目。当测试目标具有低介电常数（如纸、玻璃）时，可以通过顺时针方向旋转电位器来增加灵敏度，应该注意的是，任何这种增加都会产生一个受环境变化（如温度、湿度、灰尘等）所影响的非常关键的开关点。如果没有把握，建议使用接地测试目标（如上所述）来进行测试，校正至Sr<1.5Sn。 注：校正Sr大于1.5Sn时，开关滞后会大幅度增加。本设计选择选用E2K-X8ME电容传感器。可通过调节距离来感应物体中的铝。
图3.5电容传感图
3.3.4颜色传感器的工作原理
颜色传感器分为三种不同类型：光到光电流转换，光到模拟电压转换，光到数字转换。前者通常只代表实际色彩传感器的输入部分，因为原始光电流的幅度非常低，总是要求放大，以将光电流转换成可用的水平。所以，最实用的模拟输出色彩传感器至少会有一个跨阻抗放大器，并提供电压输出。 模拟电压色彩传感器由色彩滤波器后面的光电二极管阵列与整合的电流到电压转换电路(通常是跨阻抗放大器)组成。
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本设计选用OMRON公司生产的，型号为：E3S-VS1E4颜色传感器，此传感器为RGB（红绿蓝）颜色传感器，可检测目标物体对三基色的反射比率，从而鉴别物体颜色。
3.4 步进电机的选择
步进电机作为执行机构用于带动传输带输送物料前行,与光电编码器连接在一起。可以通过控制脉冲个数,来控制角位移量,从而达到准确定位的目的。同时,可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度,达到调速的目的 。采用二相八拍混合式步进电动机，其特点是体积小，具有较高的起动和运行频率，有定位转矩等优点。型号为：42BYGH101，电气原理图3.6如下：
图3.6电气原理图
快接线插头中的红色表示A相，蓝色表示B相。使用时如果发现步进电动机转向不对时可以将A相或B相两根线对调。
此系统中的步进电动机作为执行机构用于带动传送带输送物料前行，与旋转编码器连接在一起，可以通过控制脉冲个数，来控制角位移量，从而过到准确定位的目的，同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转速，达到调目的。
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3.4.1步进电机工作原理
虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
3.4.2步进电机的选择
步进电机有步距角（涉及到相数）、静转矩、及电流三大要素组成。一旦三大要素确定，步进电机的型号便确定下来了。
3.4.3步距角的选择
电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率（当量）换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度（包括减速）。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度（五相电机）、0.9度/1.8度（二、四相电机）、1.5度/3度 （三相电机）等。
3.4.4静力矩的选择
步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时（一般由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下，静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好，静力矩一旦选定，电机的机座及长度便能确定下来（几何尺寸）
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3.4.5电流的选择
静力矩一样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流（参考驱动电源、及驱动电压）
综上所述选择电机一般应遵循以下步骤：
负载→步距角→净转矩→电流→电机型号→矩频特性曲线
图3.7电机选择图
3.4.6力矩与功率换算
步进电机一般在较大范围内调速使用、其功率是变化的，一般只用力矩来衡量，力矩与功率换算如下：
P= Ω·M Ω=2π·n/60 P=2πnM/60
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