專利名稱：一種基于電容式傳感技術(shù)的物體分類和識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種基于電容式傳感技術(shù)的物體分類和識(shí)別裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種物體分類和識(shí)別系統(tǒng)，尤其涉及一種利用電容式傳感技術(shù)進(jìn)行物體分類和識(shí)別的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]電容接近開(kāi)關(guān)屬于一種具有開(kāi)關(guān)量輸出的傳感器，它的測(cè)量頭是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是待測(cè)物體本身，當(dāng)待測(cè)物體移向接近開(kāi)關(guān)時(shí)，待測(cè)物體和開(kāi)關(guān)的電容發(fā)生變化，由此便可控制開(kāi)關(guān)的接通和關(guān)斷。不同物質(zhì)的介電常數(shù)不同，即介電常數(shù)是表征物體特有性質(zhì)的物理量。當(dāng)電壓一定、精度一定、物體投影面積一定時(shí)，不同物質(zhì)觸發(fā)接近開(kāi)關(guān)的距離不同。由于幾乎所有物質(zhì)都可以作為電容器的一個(gè)極板，因此所有形狀的物體、所有類別的物質(zhì)都可以被電容接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)出來(lái)。[0003]目前，電容式接近開(kāi)關(guān)被廣泛用于物理量及其變化的測(cè)定，比如位移、重量、加速度、厚度、液位、濕度等的測(cè)量，甚至用于指紋識(shí)別系統(tǒng)和虹膜識(shí)別系統(tǒng)；但是，尚未利用電容式接近開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行物體自動(dòng)分類和物體種類識(shí)別。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于電容式傳感技術(shù)的物體分類和識(shí)別系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)兩種應(yīng)用一是通過(guò)電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置將不同種類的塊狀待測(cè)物體進(jìn)行分類，二是通過(guò)電容接近開(kāi)關(guān)圓周陣列板狀物體識(shí)別裝置對(duì)各種板狀待測(cè)物體進(jìn)行識(shí)別并顯示，成本低，精度高，自動(dòng)化強(qiáng)，為物體的識(shí)別和分類提供了很大方便。[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是[0006]一種基于電容式傳感技術(shù)的物體分類和識(shí)別系統(tǒng)，包括電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置和電容接近開(kāi)關(guān)圓周陣列板狀物體識(shí)別裝置。[0007]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置包括傳送帶、設(shè)置在傳送帶上方呈線性陣列的電容式接近開(kāi)關(guān)I、與電容式接近開(kāi)關(guān) I對(duì)應(yīng)設(shè)置在傳送帶側(cè)上方并與電容式接近開(kāi)關(guān)I通過(guò)控制電路相連的推物桿以及與推物桿的推出落點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)置在傳送帶側(cè)下方的容器，所述電容接近開(kāi)關(guān)I為至少一個(gè)，其精度沿所述傳送帶的傳送方向依次增大，所述推物桿水平設(shè)置并與所述傳送帶的傳送方向垂直。[0008]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述推物桿為氣缸推桿或者電動(dòng)推桿。[0009]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述電容接近開(kāi)關(guān)圓周陣列板狀物體識(shí)別裝置包括探頭、設(shè)置在探頭上呈圓周陣列的電容接近開(kāi)關(guān)II、與電容接近開(kāi)關(guān)II依次串接的調(diào)壓裝置和電源、與電容接近開(kāi)關(guān)II相連的單片機(jī)以及與單片機(jī)輸出端相連的顯示屏， 所述電容接近開(kāi)關(guān)II為至少一個(gè)，其精度依次增加且都與單片機(jī)的輸入端相連接。[0010]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本實(shí)用新型利用電容傳感技術(shù)，通過(guò)電容接近開(kāi)關(guān)的不同陣列形式，能夠?qū)崿F(xiàn)兩種應(yīng)用一是通過(guò)電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置將不同種類的塊狀物進(jìn)行分類，二是通過(guò)電容接近開(kāi)關(guān)圓周陣列板狀物體識(shí)別裝置對(duì)各種板狀物進(jìn)行識(shí)別并顯示；成本低，精度高，自動(dòng)化強(qiáng)，為物體的識(shí)別和分類提供了很大方便。


[0011]圖1是本實(shí)用新型電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置的主剖視圖。[0012]圖2是本實(shí)用新型電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置的側(cè)剖視圖。[0013]圖3是本實(shí)用新型電容接近開(kāi)關(guān)圓周陣列板狀物體識(shí)別裝置的原理圖。[0014]圖4是圖3中電容接近開(kāi)關(guān)在探頭上的布局示意圖。[0015]圖5是物體種類與觸發(fā)距離關(guān)系圖。[0016]圖6是觸發(fā)電壓與觸發(fā)距離關(guān)系圖。[0017]圖7是物體投影面積與觸發(fā)距離關(guān)系圖。[0018]圖中11、傳送帶 12、電容接近開(kāi)關(guān)I 13、推物桿 14、容器 15、塊狀待測(cè)物體 21、探頭 22、電容接近開(kāi)關(guān)II 23、調(diào)壓裝置 24、電源 25、單片機(jī) 26、顯示屏 27、板狀待測(cè)物體。
具體實(shí)施方式
[0019]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。[0020]參看附圖1-4，本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中包括電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置和電容接近開(kāi)關(guān)圓周陣列板狀物體識(shí)別裝置；[0021]電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置包括傳送帶11、設(shè)置在傳送帶11上方呈線性陣列的電容式接近開(kāi)關(guān)I 12、與電容式接近開(kāi)關(guān)I 12對(duì)應(yīng)設(shè)置在傳送帶11側(cè)上方并與電容式接近開(kāi)關(guān)I 12通過(guò)控制電路相連的推物桿13以及與推物桿13的推出落點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)置在傳送帶11側(cè)下方的容器14，電容接近開(kāi)關(guān)I 12為至少一個(gè)，其精度沿傳送帶11 的傳送方向依次增大，推物桿13水平設(shè)置并與傳送帶11的傳送方向垂直，推物桿13為氣缸推桿；[0022]電容接近開(kāi)關(guān)圓周陣列板狀物體識(shí)別裝置包括探頭21、設(shè)置在探頭21上呈圓周陣列的電容接近開(kāi)關(guān)II 22、與電容接近開(kāi)關(guān)II 22依次串接的調(diào)壓裝置23和電源24、與電容接近開(kāi)關(guān)II 22相連的單片機(jī)25以及與單片機(jī)25輸出端相連的顯示屏26，電容接近開(kāi)關(guān) II 22為至少一個(gè)，其精度依次增加且都與單片機(jī)25的輸入端相連接。[0023]本實(shí)用新型的工作原理是[0024]由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知以下結(jié)論①待測(cè)物體與電容接近開(kāi)關(guān)之間的介質(zhì)確定時(shí)，電容接近開(kāi)關(guān)的觸發(fā)電壓和觸發(fā)距離成正相關(guān)，并且可推斷出電容接近開(kāi)關(guān)的精度與觸發(fā)電壓成負(fù)相關(guān)、與觸發(fā)距離成正相關(guān)；②待測(cè)物體投影面積大于電容接近開(kāi)關(guān)的極板面積時(shí)，其大小改變不會(huì)影響觸發(fā)電壓、觸發(fā)距離等參數(shù)；③待測(cè)物體與固定精度的電容接近開(kāi)關(guān)之間的介質(zhì)、電壓確定時(shí)，不同待測(cè)物體的觸發(fā)距離不同。[0025]根據(jù)以上結(jié)論，在使用時(shí)，本實(shí)用新型通過(guò)電容接近開(kāi)關(guān)不同的陣列方式和配套結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)兩種應(yīng)用[0026]第一種應(yīng)用是通過(guò)電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置進(jìn)行塊狀待測(cè)物體 15的自動(dòng)分類當(dāng)塊狀待測(cè)物體15與電容接近開(kāi)關(guān)I 12測(cè)量頭之間的距離、電壓和介質(zhì)均相同時(shí)，不同類別的塊狀待測(cè)物體15能夠觸發(fā)的電容接近開(kāi)關(guān)I 12的精度閾值各不相同，塊狀待測(cè)物體15隨傳送帶11運(yùn)動(dòng)并依次經(jīng)過(guò)精度從小到大沿傳送帶11呈線性陣列的電容接近開(kāi)關(guān)I 12，當(dāng)塊狀待測(cè)物體15到達(dá)其能夠觸發(fā)的電容接近開(kāi)關(guān)I 12時(shí)，電容接近開(kāi)關(guān)I 12接通控制電路并引起推物桿13動(dòng)作，將此類塊狀待測(cè)物體15推下傳送帶11并落入容器14內(nèi)，而且，能夠觸發(fā)較小精度電容接近開(kāi)關(guān)I 12的塊狀待測(cè)物體15先被推下， 反之后被推下，從而，將不同類別的塊狀待測(cè)物體15進(jìn)行自動(dòng)分類；[0027]第二種應(yīng)用是通過(guò)電容接近開(kāi)關(guān)圓周陣列板狀物體識(shí)別裝置進(jìn)行板狀待測(cè)物體的識(shí)別和顯示當(dāng)板狀待測(cè)物體27與電容接近開(kāi)關(guān)II 22測(cè)量頭之間的距離、電壓和介質(zhì)均相同時(shí)，不同類別的板狀待測(cè)物體27能夠觸發(fā)的電容接近開(kāi)關(guān)II 22的精度閾值各不相同， 檢測(cè)時(shí)，不同類別的板狀待測(cè)物體27能夠同時(shí)觸發(fā)的探頭21上電容接近開(kāi)關(guān)II 22的數(shù)量各不相同，電容接近開(kāi)關(guān)II 22的觸發(fā)信號(hào)輸入單片機(jī)25，經(jīng)過(guò)單片機(jī)25處理將板狀待測(cè)物體的種類顯示在顯示屏沈上；檢測(cè)前，需要用不同的已知板狀物體進(jìn)行標(biāo)定，并設(shè)定單片機(jī)程序和顯示屏上的對(duì)應(yīng)顯示內(nèi)容，通過(guò)調(diào)壓裝置調(diào)節(jié)電壓以確保待測(cè)物體能夠觸發(fā)的精度閾值在檢測(cè)量程內(nèi)。[0028]上述描述僅作為本實(shí)用新型可實(shí)施的技術(shù)方案提出，不作為對(duì)其技術(shù)方案本身的單一限制條件。
權(quán)利要求1.一種基于電容式傳感技術(shù)的物體分類和識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于包括電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置和電容接近開(kāi)關(guān)圓周陣列板狀物體識(shí)別裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容式傳感技術(shù)的物體分類和識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于 所述電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置包括傳送帶(11)、設(shè)置在傳送帶(11)上方呈線性陣列的電容式接近開(kāi)關(guān)I (12)、與電容式接近開(kāi)關(guān)I (12)對(duì)應(yīng)設(shè)置在傳送帶(11) 側(cè)上方并與電容式接近開(kāi)關(guān)I (12)通過(guò)控制電路相連的推物桿(13)以及與推物桿(13)的推出落點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)置在傳送帶(11)側(cè)下方的容器(14)，所述電容接近開(kāi)關(guān)I (12)為至少一個(gè)，其精度沿所述傳送帶(11)的傳送方向依次增大，所述推物桿(13)水平設(shè)置并與所述傳送帶的傳送方向垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于電容式傳感技術(shù)的物體分類和識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于 所述推物桿(13)為氣缸推桿或者電動(dòng)推桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容式傳感技術(shù)的物體分類和識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于 所述電容接近開(kāi)關(guān)圓周陣列板狀物體識(shí)別裝置包括探頭(21)、設(shè)置在探頭(21)上呈圓周陣列的電容接近開(kāi)關(guān)II (22)、與電容接近開(kāi)關(guān)II (22)依次串接的調(diào)壓裝置(23)和電源 (24)、與電容接近開(kāi)關(guān)II (22)相連的單片機(jī)(25)以及與單片機(jī)(25)輸出端相連的顯示屏 (26)，所述電容接近開(kāi)關(guān)II (22)為至少一個(gè)，其精度依次增加且都與單片機(jī)(25)的輸入端相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于電容式傳感技術(shù)的物體分類和識(shí)別系統(tǒng)，包括電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置和電容接近開(kāi)關(guān)圓周陣列板狀物體識(shí)別裝置。本實(shí)用新型提供了兩種應(yīng)用形式一是通過(guò)電容接近開(kāi)關(guān)線性陣列塊狀物體分類裝置將不同種類的塊狀待測(cè)物體進(jìn)行分類，二是通過(guò)電容接近開(kāi)關(guān)圓周陣列板狀物體識(shí)別裝置對(duì)各種板狀待測(cè)物體進(jìn)行識(shí)別并顯示，成本低，精度高，自動(dòng)化強(qiáng)，為物體的識(shí)別和分類提供了很大方便。
文檔編號(hào)G06F3/044GK202257531SQ20112030950
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者劉廣瑞, 劉曉永, 盧威, 商磊, 崔正哲, 張航天, 徐科飛, 李月華, 李林林, 賈紅雨, 陳琛, 韓婷婷 申請(qǐng)人:劉廣瑞, 劉曉永, 盧威, 商磊, 崔正哲, 張航天, 徐科飛, 李月華, 李林林, 賈紅雨, 陳琛, 韓婷婷