頻閃儀工作原理及其在行業(yè)應用

當照明光源的閃光頻率與運動(dòng)物體的運動(dòng)頻率同步時(shí)，由于視覺(jué)暫留人眼便可以看到物體相對靜止的圖像，DT-02型固定式頻閃儀就是根據這一原理研制而成的。該儀器采用高性能的單片機為處理單元，數碼管顯示每分鐘的閃光次數，具有內觸發(fā)（INT）按鍵調節（頻率加減、兩倍頻、半倍頻）、外觸發(fā)（EX）旋鈕調節、外接同步信號（EX）等工作模式。

主要應用于印刷機、檢品機等設備的配套。

在現代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中 ,涉及到各種各樣的檢查、 測量和零件識別工作 ,其共同特點(diǎn)是連續大批量生產(chǎn)、 對外觀(guān)質(zhì)量的要求非常高 ,通常這種高度重復性的工作只能靠人工檢測來(lái)完成。生產(chǎn)在線(xiàn)的微小尺寸快速測量、 形狀匹配、 顏色辨識等 ,由于被觀(guān)測物體高速運動(dòng) ,人眼無(wú)法連續穩定地進(jìn)行觀(guān)察和檢驗 ,易出差錯。頻閃儀觀(guān)測技術(shù)能較好地解決此難題。 
頻閃儀也叫頻閃靜像儀或轉速計 ,是能夠使作振動(dòng)、 高速旋轉或周期運動(dòng)構件變成“ 靜止不動(dòng) ” 構件的一種光學(xué)測量裝置。
頻閃儀本身可以發(fā)出短暫又頻密的閃光,當調節頻閃燈的閃動(dòng)頻率,使其與被測物的轉動(dòng)或運動(dòng)速度接近或同步時(shí),被測物雖然高速運動(dòng)著(zhù),但看上去卻是緩慢運動(dòng)或相對靜止,這種視覺(jué)暫留現象使人目測就能輕易觀(guān)測到高速運動(dòng)物體的表面質(zhì)量與運行狀況 ,而頻閃儀的閃光速度即為被檢測物體（例如:馬達 ）轉速和運動(dòng)頻率 （印刷袋 ） ,亦可以利用頻閃儀分析物體振動(dòng)情況、 高速移動(dòng)物體的動(dòng)作以及高速攝影等。利用頻閃儀觀(guān)測檢驗技術(shù)在歐美已廣泛使用 ,隨著(zhù)我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,越來(lái)越多的行業(yè)開(kāi)始使用頻閃儀來(lái)幫助解決產(chǎn)品質(zhì)量檢驗問(wèn)題。

頻閃儀構成和工作原理

頻閃燈的工作原理是根據設定的頻率或根據外觸發(fā)頻率來(lái)控制閃光燈的閃爍頻率 ,作為一個(gè)完整的系統包括人機顯示界面、 調節和功能選擇按鍵、 閃光控制模塊、 閃光燈供電模塊和外觸發(fā)自動(dòng)跟蹤模塊等。頻閃儀的工作原理框圖 ,如圖 2所示 
在系統設計中 ,采用 LED數碼管作為人機顯示界面。LED顯示具有高亮、 長(cháng)壽命、 控制方便等特點(diǎn) ,只要保證驅動(dòng)電路的可靠性 ,就可以保證人機界面的長(cháng)期工作的穩定性。參數設定或功能選擇方面 ,采用高可靠性的奧姆龍輕觸按鍵和具有快速調節功能的旋轉編碼器作為數據輸入組件 ,配以合理的軟件來(lái)提高參數設定的速度和方便性。作為一個(gè)使用比較方便的產(chǎn)品 ,必須具有參數保存的功能 ,在這里采用了非易失性存儲器 ,存放頻率、 工作模式等參數。 
為了達到使用方便、 性能穩定、 控制等效果 ,整個(gè)軟件系統的設計就顯得很重要。另外 ,在頻閃燈控制系統中還存在一個(gè)核心和難點(diǎn)的技術(shù) ,就是要保證閃光燈的供電電壓穩定。只有保證電壓的穩定性才能保證燈管閃爍的亮度一致 ,才能使閃光燈在高頻的情況下不會(huì )出現漏閃現象。因為燈管在不同頻段閃爍的時(shí)候消耗的功率是不定的 ,所以難以控制。當頻閃燈作為光源用于印刷質(zhì)量檢驗時(shí) ,對頻閃燈的性能又提出了一個(gè)更高的要求。頻閃燈在收到觸發(fā)信號后至燈管閃爍的時(shí)間必須一致 ,所以過(guò)程控制和電路設計就顯得更為重要。圖 3是軟件系統主程序流程圖 ,圖 4是按鍵處理模塊流程圖,圖 5是外觸發(fā)處理模塊流程圖。3個(gè)流程圖說(shuō)明了整個(gè)軟件系統的工作模式 ,實(shí)現頻閃儀的頻閃及自動(dòng)頻率跟蹤功能。

便攜式頻閃儀的操作指南：

1、信號：內觸發(fā)、旋鈕調節、外部信號觸發(fā)三種工作模式的切換鍵。此鍵每按一次，交替切換工作模式，顯示面板上相應的INT（內觸發(fā)）、EX（旋鈕調節）、EX和rpm（外部信號觸發(fā)）指示燈也跟著(zhù)交替切換。
內觸發(fā)（INT）：由“+”、“-”鍵調節內觸發(fā)頻率，“×2”鍵對內觸發(fā)頻率兩倍頻，“÷2”鍵對內觸發(fā)頻率減半，INT指示燈亮；
旋鈕調節（EX）：用電位器調節并提供頻率觸發(fā)信號，其他鍵無(wú)效，EX指示燈亮；
外部信號觸發(fā)（EX/rpm）：外部傳感器提供同步信號，EX和rpm指示燈亮。 
2、模式：開(kāi)機時(shí)連續按此鍵2秒鐘后松開(kāi)便進(jìn)入單次工作時(shí)間設定模式，按“+”、“-”鍵調整到所需值，再次按此鍵設定完畢。
3、×2：內觸發(fā)（INT）頻率倍頻鍵。每按此鍵一次，觸發(fā)頻率加倍，相應地顯示加倍后的頻率值。內觸發(fā)方式時(shí)有效。
4、÷2：內觸發(fā)（INT）頻率減半鍵。每按此鍵一次，觸發(fā)頻率減半，相應地顯示減半后的頻率值。內觸發(fā)方式時(shí)有效

便攜式頻閃儀的內觸發(fā)（INT）方式：

1）先估測運動(dòng)圖案的頻率：設薄膜的運動(dòng)速度為V（米/分鐘），每幅圖案的長(cháng)度為L(cháng)（米），則可以計算出圖案的運動(dòng)頻率為F=V/L（幅/分鐘），此頻率為后面的操作提供一個(gè)大致的估計值。
2）根據當前的閃光頻率與估測出的圖案的運動(dòng)頻率值，用數據“+”、“-”鍵或用旋鈕調節頻閃儀的閃光頻率，使得閃光與運動(dòng)圖案同步。頻率同步后，可以按“×2”鍵或“÷”鍵進(jìn)行觀(guān)測。
3）在觀(guān)測過(guò)程當中，便攜式頻閃儀進(jìn)入停閃狀態(tài)時(shí)，若要繼續觀(guān)測，可按任意鍵進(jìn)入閃光狀態(tài)；若已觀(guān)測完畢，可關(guān)斷電源。

便攜式頻閃儀的外觸發(fā)（EX）方式：

1）利用光電傳感器檢測運動(dòng)圖案標志，采集同步信號，使頻閃儀工作。
2）頻閃儀進(jìn)入停閃狀態(tài)時(shí)的處理方法與內觸發(fā)（INT）方式一樣。