一种适用硬标签机器插磁控制电路及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种适用硬标签机器插磁控制电路及其控制方法，控制电路包括激励信号源模块、精密电阻R

A magnetic insertion control circuit and its control method for hard label machine

【技术实现步骤摘要】
一种适用硬标签机器插磁控制电路及其控制方法
：本专利技术属于商品防盗硬标签生产加工
，具体是涉及一种适用硬标签机器插磁控制电路及其控制方法。
技术介绍
：在电子商品防盗系统(EAS)中，电子防盗标签按结构不同可分为软标签和硬标签两大类，其中防盗硬标签又可以细分为瓶标、扣标、罐标和其他类共四种。EAS按工作频率不同可分为射频系统(4.75MHz/8.2MHz/10MHz)、声磁系统(58KHz)。电子标签的内部结构主要是一个RLC振荡回路。判定标签是否合格的标准之一是看标签在谐振频率范围内是否产生谐振。目前，在硬标签生产过程中，硬标签谐振频率的调整是通过将磁棒插入绕有线圈的骨架中，以调整硬标签谐振回路中电感值大小，使硬标签电感和电容组成的串联回路谐振频率符合行业要求，此过程称为插磁工序。查阅现有文献，为插磁控制装置提供硬标签谐振频率信号的传感技术，按其探头线圈数可分为单线圈、双线圈和三线圈式。论文《三线圈式无源电子标签质量参数检测技术研究》阐述了三线圈式硬标谐振频率签检测原理，可有效解决单线圈、双线圈间接获取与测试频率偏移的问题，可其原理忽略了硬标签对左接收线圈的影响。专利公告号为CN107239079A、CN108268929A、CN108549265A的三个专利基于三线圈式传感探头技术公开了插磁装置及其相应的控制方法，实现了半自动插磁，插磁质量和效率都优于传统手动插磁。可此三个专利技术也存在一些不足，一是三线圈探头结构装配调试调零比较繁琐，二是三线圈式传感技术检测谐振频率存在原理误差；三是基于三线圈式传感探头技术插磁控制方法复杂，控制精度不高。
技术实现思路
：针对上述技术问题，本专利技术采用单线圈探头，提出一种适用硬标签机器插磁控制硬标签谐振频率的电路及其控制方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种适用硬标签机器插磁控制电路，包括：激励信号源模块、精密电阻R1、补偿电容单元、单线圈敏感探头、信号处理模块、控制单元；所述激励信号源模块用于产生频率为硬标签需要调频的谐振频率F0的交流激励信号；所述补偿电容单元包括固定电容C0和可调电容CX，所述固定电容C0和可调电容CX并联连接；所述精密电阻R1的第一端与所述激励信号源模块的输出信号端连接，所述固定电容C0和可调电容CX并联后的第一端与所述精密电阻R1的第二端连接，所述固定电容C0和可调电容CX并联后的第二端与所述单线圈敏感探头的第一端连接，所述单线圈敏感探头的第二端与所述激励信号源模块的信号地电端连接；所述补偿电容单元总电容C总和单线圈敏感探头等效电感L1在所述谐振频率F0对应的角频率w0时，对应的容抗和感抗大小应相等，即满足w0L1＝1/w0C总。作为上述技术方案的优选，所述信号处理模块包括差分信号提取单元、有效值检测单元和AD转换单元；所述差分信号提取单元用来获取精密电阻两端的差分电压信号；所述有效值检测单元将差分信号提取单元的输出信号变成对应的直流电压输出；所述AD转换单元将有效值检测单元直流电压输出电压转为数字量给控制单元。作为上述技术方案的优选，所述控制单元采用MSP430单片机。作为上述技术方案的优选，所述激励信号源模块采用可编程波形发生器AD9833，所述激励信号源模块工作在正弦波输出模式。作为上述技术方案的优选，所述差分信号提取单元采用差分至单端放大器TL1991。作为上述技术方案的优选，所述有效值检测单元采用宽带均方根直流转换器LTC1968。作为上述技术方案的优选，所述AD转换单元采用兼容I2C的16位高精度低功耗模数转换器ADS1115。一种适用硬标签机器插磁控制电路的控制方法，使用时包括如下步骤：S1：控制单元控制激励信号源模块产生硬标签规定控制的谐振频率F0；S2：用万用表测量有效值检测单元输出的直流电压，调节可调电容CX，当万用表测量到最大电压值时，停止调节，此时满足w0L1＝1/w0C总；；S3：将待调频硬标签放入插磁底座中，控制步进电机带动压块下压将磁棒压入待调频硬标签的骨架中，同时控制单元获取AD转换单元的数字量信号，当数字量信号由小变大，控制单元立刻控制步进电机停止下压，此刻是磁棒插入深度的最佳控制点，之后控制单元控制步进电机反转上升，完成一次插磁调频过程；S4：重复上述步骤S3，完成多次插磁。本专利技术的有益效果在于：单线圈探头设计结构简单，安装调试方便，采用补偿电容单元设计有效消除传统单线圈检测电路存在频率偏移的问题。在控制磁棒插入过程中，当控制单元检测到AD转换单元数字量信号最小值时就可停止压入磁棒，控制方法简单，本电路及其控制方法为硬标签全自动化生产提供了技术支撑。附图说明：以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1为本专利技术一个实施例的一种适用硬标签机器插磁控制电路的电路模块连接示意图；图2为本专利技术一个实施例的一种适用硬标签机器插磁控制电路的电路示意图；图3为本专利技术一个实施例的一种激励信号源单元电路原理图；图4为本专利技术一个实施例的一种差分单元电路原理图；图5为本专利技术一个实施例的一种真有效值检测单元电路原理图。图6为本专利技术一个实施例的一种AD转换单元电路原理图。图7为本专利技术一个实施例的硬标签插磁调频的机械装置结构示意图。图中符号说明：1-插磁底座，2-硬标签，3-磁棒，4-敏感探头，5-丝杠，6-步进电机，7-压块。具体实施方式：如图1、图2所示，本专利技术的一种适用硬标签机器插磁控制电路，包括：激励信号源模块、精密电阻R1、补偿电容单元、单线圈敏感探头、信号处理模块、控制单元；所述激励信号源模块用于产生频率为硬标签需要调频的谐振频率F0的交流激励信号；所述补偿电容单元包括固定电容C0和可调电容CX，所述固定电容C0和可调电容CX并联连接；所述精密电阻R1的第一端与所述激励信号源模块的输出信号端连接，所述固定电容C0和可调电容CX并联后的第一端与所述精密电阻R1的第二端连接，所述固定电容C0和可调电容CX并联后的第二端与所述单线圈敏感探头的第一端连接，所述单线圈敏感探头的第二端与所述激励信号源模块的信号地电端连接；所述补偿电容单元总电容C总和单线圈敏感探头等效电感L1在所述谐振频率F0对应的角频率w0时，对应的容抗和感抗大小应相等，即满足w0L1＝1/w0C总。所述信号处理模块包括差分信号提取单元、有效值检测单元和AD转换单元。所述差分信号提取单元用来获取精密电阻两端的差分电压信号。所述有效值检测单元将差分信号提取单元的输出信号变成对应的直流电压输出。所述AD转换单元将有效值检测单元直流电压输出电压转为数字量给控制单元。所述控制单元采用MSP430单片机。所述激励信号源模块采用可编程波形发生器AD9833，所述激励信号源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用硬标签机器插磁控制电路，其特征在于，包括：/n激励信号源模块、精密电阻R

【技术特征摘要】
1.一种适用硬标签机器插磁控制电路，其特征在于，包括：
激励信号源模块、精密电阻R1、补偿电容单元、单线圈敏感探头、信号处理模块、控制单元；
所述激励信号源模块用于产生频率为硬标签需要调频的谐振频率F0的交流激励信号；
所述补偿电容单元包括固定电容C0和可调电容CX，所述固定电容C0和可调电容CX并联连接；
所述精密电阻R1的第一端与所述激励信号源模块的输出信号端连接，所述固定电容C0和可调电容CX并联后的第一端与所述精密电阻R1的第二端连接，所述固定电容C0和可调电容CX并联后的第二端与所述单线圈敏感探头的第一端连接，所述单线圈敏感探头的第二端与所述激励信号源模块的信号地电端连接；
所述补偿电容单元总电容C总和单线圈敏感探头等效电感L1在所述谐振频率F0对应的角频率w0时，对应的容抗和感抗大小应相等，即满足w0L1＝1/w0C总。


2.根据权利要求1所述的一种适用硬标签机器插磁控制电路，其特征在于：所述信号处理模块包括差分信号提取单元、有效值检测单元和AD转换单元；
所述差分信号提取单元用来获取精密电阻两端的差分电压信号；
所述有效值检测单元将差分信号提取单元的输出信号变成对应的直流电压输出；
所述AD转换单元将有效值检测单元直流电压输出电压转为数字量给控制单元。


3.根据权利要求1所述的一种适用硬标签机器插磁控制电路，其特征在于：所述控制单元采用MSP430单片机。


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【专利技术属性】
技术研发人员：盛庆元，边小续，马方毅，王炳楠，王蒙恩，
申请(专利权)人：绍兴职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33