基于虛擬儀器的織機緯紗張力測試新方法

以前，緯紗張力的測試多采用動態電阻應變儀，利用光線示波器進行記錄，工作復雜，且結果精度和準確性難以令人滿意[2]。文獻[3]提出對紡紗張力測試采用應變電橋、自制放大電路、數據采集卡、計算機、VB編程實現，具有簡單、準確、通用等特點。此方法也可用于緯紗張力測試，但需要自己設計硬件電路，電路參數調整不方便，靈活性較差，且VB編寫儀器界面不是很好。本文針對上述問題介紹一種基于虛擬儀器的測試新方法，該方法具有建立系統快、簡單、可靠、通用性強、界面友好等特點。

1 系統組成

　　圖1為測試系統框圖，主要由傳感器、數據采集卡、計算機及相應軟件組成。

1．1 傳感器
　　
　　主軸傳感器采用光電編碼器，它的轉子和織機主軸同軸固定，主軸回轉時帶動轉子同速回轉。傳感器每隔α=0．5度產生一個脈沖，織機主軸每轉一周，就會產生720個脈沖。圖2中ti為第i個脈沖的周期。零位觸發(前止心)采用霍爾傳感器，織機每轉在固定轉角位置產生一個定位脈沖，本系統采用它標志測試過程的起點，其波形如圖3所示。張力傳感器采用全橋應變式，其輸出電壓的高低正比于紗線張力大小，經標定后，測出電壓即可換算出紗線張力。

　　數據采集卡實現將傳感器輸出的電壓信號轉變為數字量，此數字量送給計算機，編程實現數據讀取與保存。本系統采用美國NI(NationalInstrument)公司基于計算機PCI插槽的多路模擬輸入采集卡，12位A／D轉換，最高采樣頻率可達200kHz。目前，噴氣織機的一般轉速為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，數據采集卡本身集成放大電路和A／D轉換，具有可編程選擇放大倍數，用戶無需自制放大電路，故測量系統建立快、測量精度高，測量時將轉速傳感器、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。