基于電阻應(yīng)變傳感器的紡織小張力測(cè)試技術(shù)研究.pdf

1、在絲綢紡織品加工過程中，生絲張力是一個(gè)十分重要的參數(shù)，它的大小和穩(wěn)定性直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。但由于生絲直徑細(xì)、張力小，要有效提取小張力信號(hào)非常困難，在檢測(cè)過程中易受環(huán)境噪聲、溫度等干擾，到目前為止國(guó)內(nèi)外檢測(cè)微小張力變化的傳感器測(cè)試精度都不高。論文重點(diǎn)針對(duì)當(dāng)今微小張力傳感器設(shè)計(jì)開發(fā)過程中遇到的溫漂、時(shí)漂、噪聲干擾等問題，將傳統(tǒng)的電阻應(yīng)變傳感技術(shù)與精密模擬放大技術(shù)相結(jié)合，提出嵌入式數(shù)字處理方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)小張力的有效測(cè)試。論文主要內(nèi)容包

2、括： (1)分析電阻應(yīng)變傳感器工作原理和靜態(tài)特性，合理選擇傳感器電橋電路、供電方式以減少傳感器自身非線性及溫度對(duì)它的影響，提高傳感器的靈敏度，并根據(jù)傳感器前期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用最小二乘曲線擬合法建立傳感器輸入輸出數(shù)據(jù)處理模型，為傳感器信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。 (2)針對(duì)電阻應(yīng)變傳感器易受溫度干擾的特點(diǎn)，重點(diǎn)研究用曲面擬合法對(duì)傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上提出了一種基于單片機(jī)系統(tǒng)的溫度特性補(bǔ)償算法，即把曲面

3、擬合分解成由最小二乘擬合法和線性插值法相結(jié)合的方法。實(shí)驗(yàn)證明，該方法可以有效的融合張力和溫度信息，補(bǔ)償精度較高，容易在微處理器中實(shí)現(xiàn)。 (3)研究并設(shè)計(jì)傳感器信號(hào)處理電路。根據(jù)輸入信號(hào)特點(diǎn)及電路設(shè)計(jì)要求，對(duì)小信號(hào)放大電路進(jìn)行噪聲分析，建立噪聲模型。選擇了高精度低噪聲的斬波穩(wěn)零芯片TLC2652作為小信號(hào)放大電路的核心器件，設(shè)計(jì)相應(yīng)的小信號(hào)放大濾波電路，并采取相應(yīng)的抗干擾技術(shù)，從硬件上有效提取微伏級(jí)小信號(hào)。選擇了性價(jià)比較高且具有D