频闪观测仪工作原理及其在行业应用

频闪仪工作原理及其在行业应用

当照明光源的闪光频率与运动物体的运动频率同步时，由于视觉暂留人眼便可以看到物体相对静止的图像，DT-02型固定式频闪仪就是根据这一原理研制而成的。该仪器采用高性能的单片机为处理单元，数码管显示每分钟的闪光次数，具有内触发（INT）按键调节（频率加减、两倍频、半倍频）、外触发（EX）旋钮调节、外接同步信号（EX）等工作模式。

主要应用于印刷机、检品机等设备的配套。

在现代工业自动化生产中 ,涉及到各种各样的检查、 测量和零件识别工作 ,其共同特点是连续大批量生产、 对外观质量的要求非常高 ,通常这种高度重复性的工作只能靠人工检测来完成。生产在线的微小尺寸快速测量、 形状匹配、 颜色辨识等 ,由于被观测物体高速运动 ,人眼无法连续稳定地进行观察和检验 ,易出差错。频闪仪观测技术能较好地解决此难题。 
频闪仪也叫频闪静像仪或转速计 ,是能够使作振动、 高速旋转或周期运动构件变成“ 静止不动 ” 构件的一种光学测量装置。
频闪仪本身可以发出短暂又频密的闪光,当调节频闪灯的闪动频率,使其与被测物的转动或运动速度接近或同步时,被测物虽然高速运动着,但看上去却是缓慢运动或相对静止,这种视觉暂留现象使人目测就能轻易观测到高速运动物体的表面质量与运行状况 ,而频闪仪的闪光速度即为被检测物体（例如:马达 ）转速和运动频率 （印刷袋 ） ,亦可以利用频闪仪分析物体振动情况、 高速移动物体的动作以及高速摄影等。利用频闪仪观测检验技术在欧美已广泛使用 ,随着我国经济的高速发展,越来越多的行业开始使用频闪仪来帮助解决产品质量检验问题。

频闪仪构成和工作原理

频闪灯的工作原理是根据设定的频率或根据外触发频率来控制闪光灯的闪烁频率 ,作为一个完整的系统包括人机显示界面、 调节和功能选择按键、 闪光控制模块、 闪光灯供电模块和外触发自动跟踪模块等。频闪仪的工作原理框图 ,如图 2所示 
在系统设计中 ,采用 LED数码管作为人机显示界面。LED显示具有高亮、 长寿命、 控制方便等特点 ,只要保证驱动电路的可靠性 ,就可以保证人机界面的工作的稳定性。参数设定或功能选择方面 ,采用高可靠性的奥姆龙轻触按键和具有快速调节功能的旋转编码器作为数据输入组件 ,配以合理的软件来提高参数设定的速度和方便性。作为一个使用比较方便的产品 ,必须具有参数保存的功能 ,在这里采用了非易失性存储器 ,存放频率、 工作模式等参数。 
为了达到使用方便、 性能稳定、 控制等效果 ,整个软件系统的设计就显得很重要。另外 ,在频闪灯控制系统中还存在一个核心和难点的技术 ,就是要保证闪光灯的供电电压稳定。只有保证电压的稳定性才能保证灯管闪烁的亮度一致 ,才能使闪光灯在高频的情况下不会出现漏闪现象。因为灯管在不同频段闪烁的时候消耗的功率是不定的 ,所以难以控制。当频闪灯作为光源用于印刷质量检验时 ,对频闪灯的性能又提出了一个更高的要求。频闪灯在收到触发信号后至灯管闪烁的时间必须一致 ,所以过程控制和电路设计就显得更为重要。图 3是软件系统主程序流程图 ,图 4是按键处理模块流程图,图 5是外触发处理模块流程图。3个流程图说明了整个软件系统的工作模式 ,实现频闪仪的频闪及自动频率跟踪功能。

便携式频闪仪的操作指南：

1、信号：内触发、旋钮调节、外部信号触发三种工作模式的切换键。此键每按一次，交替切换工作模式，显示面板上相应的INT（内触发）、EX（旋钮调节）、EX和rpm（外部信号触发）指示灯也跟着交替切换。
内触发（INT）：由“+”、“-”键调节内触发频率，“×2”键对内触发频率两倍频，“÷2”键对内触发频率减半，INT指示灯亮；
旋钮调节（EX）：用电位器调节并提供频率触发信号，其他键无效，EX指示灯亮；
外部信号触发（EX/rpm）：外部传感器提供同步信号，EX和rpm指示灯亮。 
2、模式：开机时连续按此键2秒钟后松开便进入单次工作时间设定模式，按“+”、“-”键调整到所需值，再次按此键设定完毕。
3、×2：内触发（INT）频率倍频键。每按此键一次，触发频率加倍，相应地显示加倍后的频率值。内触发方式时有效。
4、÷2：内触发（INT）频率减半键。每按此键一次，触发频率减半，相应地显示减半后的频率值。内触发方式时有效

便携式频闪仪的内触发（INT）方式：

1）先估测运动图案的频率：设薄膜的运动速度为V（米/分钟），每幅图案的长度为L（米），则可以计算出图案的运动频率为F=V/L（幅/分钟），此频率为后面的操作提供一个大致的估计值。
2）根据当前的闪光频率与估测出的图案的运动频率值，用数据“+”、“-”键或用旋钮调节频闪仪的闪光频率，使得闪光与运动图案同步。频率同步后，可以按“×2”键或“÷”键进行观测。
3）在观测过程当中，便携式频闪仪进入停闪状态时，若要继续观测，可按任意键进入闪光状态；若已观测完毕，可关断电源。

便携式频闪仪的外触发（EX）方式：

1）利用光电传感器检测运动图案标志，采集同步信号，使频闪仪工作。
2）频闪仪进入停闪状态时的处理方法与内触发（INT）方式一样