基于虚拟仪器的织机纬纱张力测试新方法

以前，纬纱张力的测试多采用动态电阻应变仪，利用光线示波器进行记录，工作复杂，且结果精度和准确性难以令人满意[2]。文献[3]提出对纺纱张力测试采用应变电桥、自制放大电路、数据采集卡、计算机、VB编程实现，具有简单、准确、通用等特点。此方法也可用于纬纱张力测试，但需要自己设计硬件电路，电路参数调整不方便，灵活性较差，且VB编写仪器界面不是很好。本文针对上述问题介绍一种基于虚拟仪器的测试新方法，该方法具有建立系统快、简单、可靠、通用性强、界面友好等特点。

1 系统组成

　　图1为测试系统框图，主要由传感器、数据采集卡、计算机及相应软件组成。

1．1 传感器
　　
　　主轴传感器采用光电编码器，它的转子和织机主轴同轴固定，主轴回转时带动转子同速回转。传感器每隔α=0．5度产生一个脉冲，织机主轴每转一周，就会产生720个脉冲。图2中ti为第i个脉冲的周期。零位触发(前止心)采用霍尔传感器，织机每转在固定转角位置产生一个定位脉冲，本系统采用它标志测试过程的起点，其波形如图3所示。张力传感器采用全桥应变式，其输出电压的高低正比于纱线张力大小，经标定后，测出电压即可换算出纱线张力。

　　数据采集卡实现将传感器输出的电压信号转变为数字量，此数字量送给计算机，编程实现数据读取与保存。本系统采用美国NI(NationalInstrument)公司基于计算机PCI插槽的多路模拟输入采集卡，12位A／D转换，最高采样频率可达200kHz。目前，喷气织机的一般转速为500-1500r/min，纬纱张力变化频率为8．3-25kHz。本次使用中采样率选择100kHz，数据采集卡本身集成放大电路和A／D转换，具有可编程选择放大倍数，用户无需自制放大电路，故测量系统建立快、测量精度高，测量时将转速传感器、定位传感器、张力传感器的输出分别接至采集卡的三路模拟输入通道。