电子清纱器检测头技术领域
本发明涉及电子清纱器，特别涉及一种电子清纱器检测头。
背景技术
电子清纱器，常常配置在纱线成型转换设备上，是纺纱企业产品最后一道质量控制
工序的设备，同时也是织造企业原料最先一道质量控制工序的设备，电子清纱器的工作
性能直接关系到纱线质量控制和生产效率。
电子清纱器，是检测和切断纱疵的电子机械装置。传感器把纱线的粗细变化转换成
相应的电信号，信号经处理后控制检测头(包括执行机构)把超过设定的粗(细)度和长
度的纱疵予以切断，清除对产品质量有影响的纱疵，并报警提示络筒机的的操作人员，
从而保证纱线质量。
电子清纱器清纱效果好，对纱线无损伤,调整也很方便,已广泛用于络筒机，也可用
于并条机和气流纺纱机。电子清纱器主要由检测头(包括执行机构)、计算单元和电源
控制箱三部分组成。
电子清纱器按结构和工作原理来划分有光电式和电容式两种。光电式清纱器检测纱
线遮光量的变化，较为接近视觉。电容式清纱器检测纱线单位长度的质量变化，间接反
映纱线截面的大小。采用光电式清纱器时，检测区积尘、仪器本身器件老化和扁平纱疵
对工作都有影响。采用电容式清纱器时，纱线的回潮率和混纺不匀对工作影响较大。
按键通常具有接通和断开两种状态。机械式按键依靠导体的机械接触，很容易实现
接通和断开，传统的在需要按键等人机交互接口的场合，通常使用直接机械式按键。但
是，机械式按键使用寿命短，抗干扰能力不强，易抖动及误触发。
随着信息技术的发展，人们越来越多的使用触摸按键。触摸按键具有坚固耐用，反
应速度快，易于操作等许多优点。触摸式按键通常分为几大类：电阻式、电容式、光电
式以及表面声波式感应按键。
电阻式触摸按键，通常需要有一定的力施加在其上，让其产生应变，从而感知触摸
状态，安装使用不方便，长时间使用后磨损容易导致敏感下降。
电容式触摸按键，基于电容值的变化来工作的，电容易受温度、湿度以及介电材质
的变化而变化，漂移现象比较严重，不适用于金属壳体或机柜，当外界有温湿度变化、
电感或磁感变化时，可能使触控失灵。
表面声波式触摸按键，虽然抗爆防刮擦、抗电磁干扰、无漂移，但其易受灰尘、水
滴、油污的影响。当介质表面灰尘油污积累到一定程度，表面声波信号衰减很严重，触
摸变得迟钝甚至不工作。而且，表面声波式触摸按键，成本高，安装位置和方法不灵活，
超声波的产生以及相应的换能，决定了其不适用于单个按键。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电子清纱器检测头，能延长其触摸按键的光发
射器的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明提供的电子清纱器检测头，包括用于操作者干预的按
键，其具有至少两种状态，其中所述至少两种状态中的第一种不需要操作者干预，其中
所述至少两种状态中的第二种期待操作者干预；
所述按键是光电触摸按键，包括：
光发射器，用于发出特定波长的光，
光接收器，用于接受光发射器发出的特定波长的光，并用于根据收到的光输出
电信号，以及
微处理器，连接到所述光发射器和所述光接收器，用于输出激励信号到所述光
发射器，控制所述光发射器发光，并根据所述光接受器传来的电信号，输出按键出发信
号，并且
所述微处理器被设置用于在所述测量头处于所述至少两种状态中的第二种时输出
所述激励信号，而当所述测量头处于所述至少两种状态中的第一种时不输出所述激励信
号，并且
所述电子清纱器检测头，在所述第二种状态下，如果所述触摸按键输出按键触发信
号，则切换到所述第一种状态。
较佳的，所述电子清纱器检测头，处于第二种状态时，通过报警器进行告警。
较佳地，所述光发射器发出的光为红外光。
较佳的，所述激励信号，为脉冲信号。
较佳的，所述激励信号，为5KHz到10KHz的脉冲信号。
较佳的，所述激励信号，为占空比小于等于50％的脉冲信号。
较佳的，所述光接收器同所述微处理器之间，设置有带通滤波电路；
所述带通滤波电路，用于滤除所述光接收器输出的电信号中的低频干扰和超出通频
带之外的高频干扰。
较佳的，所述触摸按键，包括光发射器、光接收器、微处理器、壳体；
所述壳体，包括左容置区、右容置区；
左容置区、右容置区，上端透光，侧壁及底部不透光；
所述光发射器，放置在左容置区，根据所述微处理器传来的激励信号发出特定波长
的光；
所述光接收器，放置在右容置区，根据接收到的敏感波长的光，输出相应的电信号
到所述微处理器；所述光接收器的敏感波长与光发射器发出的光的波长匹配；
所述微处理器，用于输出激励信号到所述光发射器，控制所述光发射器发光，并且
如果所述光接收器传来的电信号同所述激励信号一致，则输出按键触发信号。
较佳的，所示触摸按键，包括光发射器、光接收器、微处理器、壳体；
所述壳体，包括左容置区、右容置区；
左容置区、右容置区相对设置，中间设有触摸间隔；
左容置区、右容置区，相对的一面设置有透光孔，其他各面不透光；
所述光发射器，放置在左容置区，根据所述微处理器传来的激励信号发出特定波长
的光；
所述光接收器，放置在右容置区，根据接收到的敏感波长的光，输出相应的电信号
到所述微处理器；所述光接收器的敏感波长与光发射器发出的光的波长匹配；
所述微处理器，用于输出激励信号到所述光发射器，控制所述光发射器发光，并且
如果所述光接收器传来的电信号同所述激励信号不一致，则输出按键触发信号。
较佳的，所述触摸间隔，大于2CM。
本发明的电子清纱器检测头，包括用于操作者干预的按键，其具有至少两种状态，
其中所述至少两种状态中的第一种不需要操作者干预，其中所述至少两种状态中的第二
种期待操作者干预。在第一种状态下，电子清纱器检测头正常工作，此时触摸按键的微
处理器禁止输出激励信号到光发射器，即操作者无法通过触摸按键干预电子清纱器检测
头的工作。而当一些例外情况发生，电子清纱器检测头切换到第二种状态，此时触摸按
键的微处理器允许输出激励信号到光发射器，即操作者可以通过触摸按键干预电子清纱
器检测头的工作，此时当操作者触发该触摸按键，触摸按键的微处理器会输出按键触发
信号，该按键触发信号可以控制电子清纱器检测头进入第一种状态，消除报警器的告警。
本发明的电子清纱器检测头，利用光电传感器作为触摸按键，光传感器包括光发射
器和光接收器，光接收器与光发射器的波长应匹配使用，光接收器对与其匹配使用的光
发射器发出的光敏感，光接收器如果接收到光发射器发射的特定波长的光则转化为相应
电信号输出到微处理器，微处理器根据光接收器传来的电信号，输出按键触发信号。本
发明的电子清纱器检测头，在第一种状态下，触摸按键的光发射器是关闭的；只有电子
清纱器检测头为第二种状态，希望操作者进行干预时，触摸按键的光发射器才会点亮。
这样一来，触摸按键的光发射器在大部分时间里是关闭的，从而从根本上延长触摸按键
的光发射器的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介
绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术
人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的电子清纱器检测头的工作状态转换示意图；
图2是本发明的电子清纱器检测头一实施例的触摸按键示意图；
图3是图2所示的触摸按键的信号示意图；
图4是本发明的电子清纱器检测头另一实施例的触摸按键示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的
实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领
域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发
明保护的范围。
实施例一
电子清纱器检测头，包括一触摸按键；
所述电子清纱器检测头，至少有正常、异常两种状态；
所述触摸按键，为光电触摸按键，包括光发射器、光接收器、微处理器；
所述光发射器，用于发出特定波长的光；
所述光接收器，用于根据接收到的光输出电信号；
所述光接收器，敏感波长与光发射器发出的光的波长匹配；
所述微处理器，输出激励信号到所述光发射器，控制所述光发射器发光，并根据所
述光接收器传来的电信号，输出按键触发信号；
所述微处理器，在电子清纱器检测头处于正常状态时，禁止输出激励信号到所述光
发射器；在电子清纱器检测头处于异常状态时，允许输出激励信号到所述光发射器；
所述电子清纱器检测头，在异常状态下，如果所述触摸按键输出按键触发信号，则
切换到正常状态。
较佳的，所述电子清纱器检测头，处于异常状态时，通过报警器(例如指示灯、扬
声器)进行告警，提示操作者进行干预。
光发射器发出的光，可以为可见光，也可以为不可见光。为了增强抗干扰能力，可
以选择不可见的红外光。
光发射器可以为一个或多个，而光接收器可以为一个或多个。
实施例一的电子清纱器检测头，如图1所示，电子清纱器检测头，包括用于操作者
干预的按键，其具有至少两种状态，其中所述至少两种状态中的第一种为正常状态不需
要操作者干预，其中所述至少两种状态中的第二种为异常状态，期待操作者干预。在正
常状态下，电子清纱器检测头正常工作，此时触摸按键的微处理器禁止输出激励信号到
光发射器，即操作者无法通过触摸按键干预电子清纱器检测头的工作。而当一些例外情
况发生(如电子清纱器检测头检测到过多(超过设定量)的纱疵，或者电子清纱器检测
头不能正常工作)，电子清纱器检测头切换到异常状态，此时触摸按键的微处理器允许
输出激励信号到光发射器，即操作者可以通过触摸按键干预电子清纱器检测头的工作，
此时当操作者触发该触摸按键，触摸按键的微处理器会输出按键触发信号，该按键触发
信号可以控制电子清纱器检测头进入正常状态，消除报警器的告警。
实施例一的电子清纱器检测头，利用光电传感器作为触摸按键，光传感器包括光发
射器和光接收器，光接收器与光发射器的波长应匹配使用，光接收器对与其匹配使用的
光发射器发出的光敏感，对其余波长的光(例如日光)有遮光过滤作用。光接收器如果
接收到光发射器发射的特定波长的光则转化为相应电信号输出到微处理器，微处理器根
据光接收器传来的电信号，输出按键触发信号。
实施例一的电子清纱器检测头，在正常状态下，触摸按键的光发射器是关闭的；只
有电子清纱器检测头为异常状态，希望操作者进行干预时，触摸按键的光发射器才会点
亮。这样一来，触摸按键的光发射器在大部分时间里是关闭的，从而从根本上延长触摸
按键的光发射器的使用寿命。
实施例一的电子清纱器检测头的触摸按键，使用时只需轻触接通或阻断光的传播路
径，即可发出按键触发信号，无磨损，使用寿命长，体积小，成本低，无漂移问题，安
装和使用方便灵活，可适应各种金属及非金属外壳和机柜。
实施例二
基于实施例一的电子清纱器检测头，所述激励信号，是脉冲信号。
较佳的，所述激励信号，为5KHz到10KHz的脉冲信号。
较佳的，所述激励信号，为占空比小于等于50％的脉冲信号。占空比是指脉冲信号
的通电时间与通电周期之比。在一串理想的脉冲周期序列中(如方波)，占空比即正脉
冲的持续时间与脉冲总周期的比值。
较佳的，所述光接收器同所述微处理器之间，设置有带通滤波电路；
所述带通滤波电路，用于滤除所述光接收器输出的电信号中的低频干扰和超出通频
带之外的高频干扰。
实施例二的电子清纱器检测头，由于触摸按键的光发射器长期通电工作后，其发光
强度会衰减，运用50％甚至更小占空比的脉冲信号作为激励信号，同时此激励信号可由
微处理器进行控制，在需要其工作时打开，两者结合，可显著提高光发射器的使用寿命。
激励信号选用5KHZ到10KHz的脉冲信号,既能防止光接收器因对高频响应能力不足二输
出错误电信号，又能避免光接收器受到工频信号(通常为50HZ)的影响。光接收器同
所述微处理器之间设置的带通滤波电路带通滤波电路，可排除低频的日光影响，提高触
摸按键的抗电磁干扰能力。
实施例三
基于实施例一或实施例二的电子清纱器检测头，所述触摸按键，如图2所示，包括
光发射器1、光接收器2、微处理器4、壳体；
所述壳体，包括左容置区、右容置区；
左容置区、右容置区，上端透光，侧壁及底部不透光；
所述光发射器1，放置在左容置区，根据所述微处理器4传来的激励信号发出特定
波长的光；
所述光接收器2，放置在右容置区，根据接收到的敏感波长的光，输出相应的电信
号到所述微处理器4；所述光接收器2的敏感波长与光发射器1发出的光的波长匹配；
所述微处理器4，用于输出激励信号到所述光发射器1，控制所述光发射器1发光，
并且如果所述光接收器2传来的电信号同所述激励信号一致(频率、占空等一致)，则
输出按键触发信号。
实施例三的电子清纱器检测头，利用一种反射式光电传感器作为触摸按键。如图2、
图3所示，微处理器4输出激励信号11到所述光发射器1时，当在光发射器1和光接
收器2之间的壳体上方没有反射材料3遮挡时，光接收器2接收不到光发射器1发射的
特定波长的光，输出的无反射电信号21同所述激励信号11不一致，微处理器4不输出
按键触发信号；只有在壳体上方敏感距离之内存在反射材料(比如手指)3遮挡时，光
接收器2接收到相应特征的反射光，输出的有反射电信号22同所述激励信号11一致，
所述微处理器4输出按键触发信号。
实施例四
基于实施例一或实施例二的电子清纱器检测头，如图4所示，所述触摸按键，包括
光发射器1、光接收器2、微处理器4、壳体；
所述壳体，包括左容置区、右容置区；
左容置区、右容置区向对设置，中间设有触摸间隔；
左容置区、右容置区，相对的一面设置有透光孔，其他各面不透光；
所述光发射器1，放置在左容置区，根据所述微处理器4传来的激励信号发出特定
波长的光；
所述光接收器2，放置在右容置区，根据接收到的敏感波长的光，输出相应的电信
号到所述微处理器4；所述光接收器2的敏感波长与光发射器1发出的光的波长匹配；
所述微处理器4，用于输出激励信号到所述光发射器1，控制所述光发射器1发光，
并且如果所述光接收器2传来的电信号同所述激励信号不一致(一段激励信号无对应的
电信号)，则输出按键触发信号。
较佳的，所述触摸间隔大于2CM,以便于通过手指阻断光的传播路径。
实施例四的电子清纱器检测头，利用一种对射式光电传感器作为触摸按键。当左容
置区、右容置区中间的触摸间隔没有隔光材料5遮挡时，光接收器2接收到发射器1
发射的特定波长的光，输出同激励信号一致的电信号到微处理器4，所述微处理器4不
输出按键触发信号；当左容置区、右容置区中间的触摸间隔存在隔光材料5(比如手指)
遮挡时，光接收器2接收不到光发射器1发射的特定波长的光，不能输出同激励信号一
致的电信号到微处理器4，所述微处理器4输出按键触发信号。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神
和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。