基于MEMS传感器纱线张力传感器模块的研究

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1、北京机械工业学院硕士学位论文基于MEMS传感器纱线张力传感器模块的研究姓名：肖小涛申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：高国伟20070101摘要在国产络筒机的技术改造过程中，纱线张力的在线检测和自动控制一直是技术上的瓶颈。纱线张力的平衡与稳定直接关系到产品的质量，生产的效率以及后续加工的顺利进行。国外新型的自动络筒机(德国338型、意大利oRIoN型、村田N0．21C型)都采取了新的张力控制措施。在检测方式上，0R10N型采用的是压电式纱线张力传感器，而No．21c是间接测量的方式，采用陶瓷制栅栏式

2、电脑装置系统。目前国外研制的纱线张力仪，例如瑞士ELTEXCE纱线张力测试仪、德国的TEXTEHNO纱线强力仪、DTM型握持式纱线张力仪、日本、英国利兹大学等已经取得一定的成果。但由于进口仪器价格昂贵，并且很难融入到国产络筒机的控制系统中。针对这种现状，本文提出了一种新型的张力检测系统一基于MEMS传感器的纱线张力模块。络筒机纱线张力可转化到纱线振动频率及其能量上面，利用MEMS加速度芯片去测量纱线的振动。本文设计制作了基于scA60C加速度传感芯片的纱线张力检测模块，在上海二纺机股份有限公司做了大量现场检测验证试验

3、，利用NI数据采集卡和Pc机进行数据的采集。通过LABVIEw及MATLAB对数据进行分析和处理，试验结果证明了该方法的有效性及可行性。关键词：张力检测；微机械传感器；单片机；数据采集AbstfadABSTRACTInlheon·1jnemeasurc，the)憾加t髓si彻jsanjmpcImnt肼啊皿elcr，wh翱tbcold谢de略w强ttou靶adv锄cedtechnique．11IebalaIlccandstabilizati∞ofyamtcI坞i∞托lat龉t0thequalityofpmduction

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8、机，数量约3万台。这种络筒机虽然结构简单，造价低，能耗少，但是由于该机采用胶木槽筒、手工打结、设备水平低、劳动强度大、生产效率低，更主要的是纱线磨损严重，筒纱成形不良，筒纱质量低，无法适应高支纱、化纤纱和出口筒纱加工要求，甚至影响到布机的生产效率和产品质量。特别是在使用引进和国产新型整经机、浆纱机和无梭织机以后，问题暴露得更加明显。为了改变上述状况，有必要对国产络筒机进行技术更新改造n1嘲．对络筒机进行技术更新改造，目前有两种办法：一是全部更新为具有先进水平的自动络筒机；二是用先进的适用技术进行技术改造。两种办法相比

9、较，前者将耗资巨大，引进一台自动络筒机大约需要18．5万美元；而后者每台技术改造费用仅需人民币10多万元，两者相比后者较为实际。因此，对我国大多数纺织企业来说，采用第二种办法是可取的，也符合企业的实际和我国国情．技术改造过程中，张力控制系统是其中的一个难点”1。国外新一代具有代表性的自动络筒机的机型有：德国赐来福公司生产制造的奥托康纳338型自