基于虛擬儀器的織機(jī)緯紗張力測(cè)試新方法

以前，緯紗張力的測(cè)試多采用動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀，利用光線示波器進(jìn)行記錄，工作復(fù)雜，且結(jié)果精度和準(zhǔn)確性難以令人滿意[2]。文獻(xiàn)[3]提出對(duì)紡紗張力測(cè)試采用應(yīng)變電橋、自制放大電路、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)、VB編程實(shí)現(xiàn)，具有簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、通用等特點(diǎn)。此方法也可用于緯紗張力測(cè)試，但需要自己設(shè)計(jì)硬件電路，電路參數(shù)調(diào)整不方便，靈活性較差，且VB編寫(xiě)儀器界面不是很好。本文針對(duì)上述問(wèn)題介紹一種基于虛擬儀器的測(cè)試新方法，該方法具有建立系統(tǒng)快、簡(jiǎn)單、可靠、通用性強(qiáng)、界面友好等特點(diǎn)。

1 系統(tǒng)組成

　　圖1為測(cè)試系統(tǒng)框圖，主要由傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)及相應(yīng)軟件組成。

1．1 傳感器
　　
　　主軸傳感器采用光電編碼器，它的轉(zhuǎn)子和織機(jī)主軸同軸固定，主軸回轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子同速回轉(zhuǎn)。傳感器每隔α=0．5度產(chǎn)生一個(gè)脈沖，織機(jī)主軸每轉(zhuǎn)一周，就會(huì)產(chǎn)生720個(gè)脈沖。圖2中ti為第i個(gè)脈沖的周期。零位觸發(fā)(前止心)采用霍爾傳感器，織機(jī)每轉(zhuǎn)在固定轉(zhuǎn)角位置產(chǎn)生一個(gè)定位脈沖，本系統(tǒng)采用它標(biāo)志測(cè)試過(guò)程的起點(diǎn)，其波形如圖3所示。張力傳感器采用全橋應(yīng)變式，其輸出電壓的高低正比于紗線張力大小，經(jīng)標(biāo)定后，測(cè)出電壓即可換算出紗線張力。

　　數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)將傳感器輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量，此數(shù)字量送給計(jì)算機(jī)，編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取與保存。本系統(tǒng)采用美國(guó)NI(NationalInstrument)公司基于計(jì)算機(jī)PCI插槽的多路模擬輸入采集卡，12位A／D轉(zhuǎn)換，最高采樣頻率可達(dá)200kHz。目前，噴氣織機(jī)的一般轉(zhuǎn)速為500-1500r/min，緯紗張力變化頻率為8．3-25kHz。本次使用中采樣率選擇100kHz，數(shù)據(jù)采集卡本身集成放大電路和A／D轉(zhuǎn)換，具有可編程選擇放大倍數(shù)，用戶無(wú)需自制放大電路，故測(cè)量系統(tǒng)建立快、測(cè)量精度高，測(cè)量時(shí)將轉(zhuǎn)速傳感器、定位傳感器、張力傳感器的輸出分別接至采集卡的三路模擬輸入通道。