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1.怎样检测纸张数量
当纸张过多时,马达的转速会下降,此时电流会增大,所以可以通过检测流过电机的电流大小来判断纸张是否过多。但电流不好检测,所以可以串联一个电阻,用这个电阻两端的电压来间接检测电流。此电阻被称为检测流电阻。
为了降低系统无用功功耗以及给电机尽可能多的电流(电流大了,电机能用到的功耗也就大),检流电阻的阻值一般非常小,用几欧就可以了,这里使用1R的电阻R12。
因为过流检测处的电压非常小,所以正常的做法是在这里接一个运算放大器,将信号放大之后再来处理,但现在还是用比较器来实现。
2.方案一
3.方案二
方案一存在的问题:
一旦a点的电压比b点高,比较器U1D立马输出一个高,马达立即反转,马达一旦反转,流过检流电阻的电流变小,a点电压又低于b点电压,马达将不再反转,碎纸机中的纸还没来得及完全倒出,这部分纸将留在碎纸机内部永远出不来。
所以需要让反转时间延长一点,譬如延长到5秒。用电容可以储能,用于实现延时。
假设可以让马达过流1秒钟。也就是a点从0V到1.1V需要1秒钟,假设C11是22uF,通过RC滤波电路的计算公式:1s / 22uF / 10的6次方 = 45K,可以用55K的标称电阻。
一旦a点达到1.1V,比较器U1D输出高,c点电压就开始从0V逐渐上升到6V(反转信号的阈值是6V)。
在c点从0V到6V的过程中,马达仍然是正转的,过流现象仍然存在,所以a点电压会继续上升,假设上升到1.7V。
当c点电压到达6V时,马达反转,过流现象消失,a点电压开始下降,a点电压从1.7V下降到1.1V的过程中,比较器U1D仍然输出高,马达仍然是反转的,这一段时间足够有5秒钟了,足以将纸张完全倒出。
当a点电压下降到1.1V后,马达反转停止,继续正转。
加一个二极管D11是为了给电容C13提供放电回路。