專利名稱：一種紗線張力傳感器系統(tǒng)及實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡織機械設(shè)備，具體涉及一種紗線張力傳感器系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
紗線張力傳感器作為紡織工業(yè)生產(chǎn)過程中一個重要的傳感器，有著非常重要的作用。紗線張力的平衡與穩(wěn)定直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及后續(xù)加工的順利進行?，F(xiàn)有的張力傳感器價格過高，精度不夠，提高了紡織機械的價格和降低的紡紗的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種紗線張力傳感器系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。一種紗線張力傳感器裝置包括線性霍爾傳感器、程控放大器、霍爾信號偏置電路、數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)、MCU、信號疊加電路和低通濾波電路；
線性霍爾傳感器的輸出端與程控放大器的輸入端連接，霍爾信號偏置電路的輸出端與數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接，MCU的放大倍數(shù)控制端與程控放大器的輸入端連接，MCU的偏置調(diào)節(jié)輸出端與數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)輸入端連接，程控放大器的輸出端與信號放大電路的反向放大輸入端連接，數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的輸出端與信號疊加電路的正向放大輸入端連接，信號疊加電路的輸出端與低通濾波電路的輸入端連接。MCU控制程控放大器的放大倍數(shù)，調(diào)整線性霍爾傳感器輸入信號的放大倍數(shù)，MCU控制數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的電阻阻值比，調(diào)整霍爾信號偏置電路輸出電壓的分壓比，將程控放大器與數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的輸出信號送到信號疊加電路進行疊加，最后將信號疊加電路送入低通濾波電路，并將得到的結(jié)果輸出。一種紗線張力傳感器的實現(xiàn)方法包括以下步驟:
步驟1:將線性霍爾傳感器的輸出電壓信號送入程控放大器；
步驟2:程控放大器按照MCU設(shè)定的放大倍數(shù)對線性霍爾傳感器的輸出電壓信號進行放大；
步驟3:將霍爾信號偏置電路輸出電壓信號送入數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)；
步驟4:數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)按照MCU設(shè)定的電阻阻值比對霍爾信號偏置電路的輸出電壓信號進行分壓；
步驟5:將步驟2的輸出信號送入信號疊加電路的反向放大輸入端，將步驟4的輸出信號送入信號疊加電路的正向放大輸入端；
步驟6:最后將信號疊加電路的輸出送入低通濾波電路的輸入，并把低通濾波器的輸出作為整個硬件裝置的輸出所述的霍爾信號偏置電路輸出電壓信號通過MCU進行調(diào)節(jié)到信號放大電路最小輸出；
所述的程控放大器的放大倍數(shù)的調(diào)整是通過MCU進行的，并且調(diào)節(jié)到信號疊加電路的最大允許輸入；
所述數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的電阻阻值比的調(diào)整是通過MCU進行的，并且要使得線性霍爾傳感器的輸入為零時信號疊加電路的輸出為零。所述的輸出信號低通濾波電路是一個巴特沃斯二階低通濾波器。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:提高紗線張力傳感器精度，降低紗線張力傳感器成本，減小紗線張力傳感器的體積，提高紗線張力傳感器的集成度，方便與各種紗線張力控制器組合使用，減少紗線張力傳感器在各種紗線張力控制器的調(diào)試時間。


圖1是本發(fā)明的硬件框圖2是本發(fā)明的方法實現(xiàn)框圖。
具體實施例方式如圖1所示，一種紗線張力傳感器裝置包括線性霍爾傳感器、程控放大器、霍爾信號偏置電路、數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)、MCU、信號疊加電路和低通濾波電路； 線性霍爾傳感器的輸出端與程控放大器的輸入端連接，霍爾信號偏置電路的輸出端與數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接，MCU的放大倍數(shù)控制端與程控放大器的輸入端連接，MCU的偏置調(diào)節(jié)輸出端與數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)輸入端連接，程控放大器的輸出端與信號放大電路的反向放大輸入端連接，數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的輸出端與信號疊加電路的正向放大輸入端連接，信號疊加電路的輸出端與低通濾波電路的輸入端連接；
MCU控制程控放大器的放大倍數(shù)，調(diào)整線性霍爾傳感器輸入信號的放大倍數(shù)，MCU控制數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的電阻阻值比，調(diào)整霍爾信號偏置電路輸出電壓的分壓比，將程控放大器與數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的輸出信號送到信號疊加電路進行疊加，最后將信號疊加電路送入低通濾波電路，并將得到的結(jié)果輸出；
如圖2所示，一種紗線張力傳感器的實現(xiàn)方法包括以下步驟:
步驟1:將線性霍爾傳感器的輸出電壓信號送入程控放大器；
步驟2 =MCU將程控放大器放大倍數(shù)調(diào)節(jié)到信號疊加電路的最大允許輸入，程控放大器按照MCU設(shè)定的放大倍數(shù)對線性霍爾傳感器的輸出電壓信號進行放大；
步驟3:將霍爾信號偏置電路輸出電壓信號送入數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)；
步驟4:MCU調(diào)節(jié)電阻阻值比使得線性霍爾傳感器的輸入為零時信號疊加電路的輸出為零，數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)按照MCU設(shè)定的電阻阻值比對霍爾信號偏置電路的輸出電壓信號進行分壓；
步驟5:將步驟2的輸出信號送入信號疊加電路的反向放大輸入端，將步驟4的輸出信號送入信號疊加電路的正向放大輸入端；
步驟6:最后將信號疊加電路的輸出送入低通濾波電路的輸入，并把低通濾波器的輸出作為整個硬件裝置的輸出。
權(quán)利要求
1.一種紗線張力傳感器裝置包括線性霍爾傳感器、程控放大器、霍爾信號偏置電路、數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)、MCU、信號疊加電路和低通濾波電路；其特征在于:線性霍爾傳感器的輸出端與程控放大器的輸入端連接，霍爾信號偏置電路的輸出端與數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接，MCU的放大倍數(shù)控制端與程控放大器的輸入端連接，MCU的偏置調(diào)節(jié)輸出端與數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)輸入端連接，程控放大器的輸出端與信號放大電路的反向放大輸入端連接，數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的輸出端與信號疊加電路的正向放大輸入端連接，信號疊加電路的輸出端與低通濾波電路的輸入端連接； MCU控制程控放大器的放大倍數(shù)，調(diào)整線性霍爾傳感器輸入信號的放大倍數(shù)，MCU控制數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的電阻阻值比，調(diào)整霍爾信號偏置電路輸出電壓的分壓比，將程控放大器與數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的輸出信號送到信號疊加電路進行疊加，最后將信號疊加電路送入低通濾波電路，并將得到的結(jié)果輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紗線張力傳感器裝置，其特征在于:所述的低通濾波電路是一個巴特沃斯二階低通濾波器。
3.—種紗線張力傳感器的實現(xiàn)方法包括以下步驟: 步驟1:將線性霍爾傳感器的輸出電壓信號送入程控放大器； 步驟2:程控放大器按照MCU設(shè)定的放大倍數(shù)對線性霍爾傳感器的輸出電壓信號進行放大； 步驟3:將霍爾信號偏置電路輸出電壓信號送入數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)； 步驟4:數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)按照MCU設(shè)定的電阻阻值比對霍爾信號偏置電路的輸出電壓信號進行分壓； 步驟5:將步驟2的輸出信號送入信號疊加電路的反向放大輸入端，將步驟4的輸出信號送入信號疊加電路的正向放大輸入端； 步驟6:最后將信號疊加電路的輸出送入低通濾波電路的輸入，并把低通濾波器的輸出作為整個硬件裝置的輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種紗線張力傳感器的實現(xiàn)方法，其特征在于:程控放大器的放大倍數(shù)的調(diào)整是通過MCU進行的，并且調(diào)節(jié)到信號疊加電路的最大允許輸入。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種紗線張力傳感器的實現(xiàn)方法，其特征在于:數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)的電阻阻值比的調(diào)整是通過MCU進行的，并且要使得線性霍爾傳感器的輸入為零時信號疊加電路的輸出為零。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紗線張力傳感器系統(tǒng)及實現(xiàn)方法，現(xiàn)有的張力傳感器價格過高，精度不夠，抬高了紡織機械的價格和降低的紡紗的工作效率，本發(fā)明包括電線性霍爾傳感器、程控放大器、霍爾信號偏置電路、數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)、MCU、信號疊加電路和低通濾波電路，線性霍爾傳感器的輸出端與程控放大器連接，霍爾信號偏置電路與數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)連接，MCU的放大倍數(shù)控制端與程控放大器連接，MCU的偏置調(diào)節(jié)輸出端與數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)連接，程控放大器與信號放大電路的反向放大輸入端連接，數(shù)控電位器網(wǎng)絡(luò)與信號疊加電路的正向放大輸入端連接，信號疊加電路與低通濾波電路連接。本發(fā)明的紗線張力傳感器提高紗線張力傳感器精度，降低紗線張力傳感器成本。
文檔編號G01L5/10GK103115715SQ201310025268
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者高明煜, 黃繼業(yè), 黃健, 何志偉, 曾毓, 吳占雄, 馬國進 申請人:杭州電子科技大學(xué)