本发明专利技术提供一种嵌入式条干均匀度测试装置，包括传感器电路、信号调理电路、二相四线步进电机和试样牵引装置，其结构特点是：还包括第一从单片机、第二从单片机、主控单片机、EEPROM模块、旋转编码开关、存储SRAM、传感器电路、信号调理电路、步进电机驱动芯片、CPLD模块、缓存SRAM、显存SRAM和LCD；装置的工作方法包括参数选择、检测启动、实时检测、检测信号调理、检测信号实时计算处理、实时绘制被测条干不匀曲线图、检测结果计算与显示等步骤。本发明专利技术采用3片采用主从模式的嵌入式单片机替代传统测试装置中的计算机或工控机；用旋转编码开关替代计算机输入装置，大幅降低了条干测试装置的硬件成本和故障发生率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺织品检测
，具体涉及一种嵌入式条干均匀度测试装置及其 工作方法。
技术介绍
随着社会的不断发展，人们对纺织服装面料的要求越来越高。既要穿着舒适、风格 独特、颜色纯净，也要外形美观、布面匀净、纹路清晰。纱条（包括细纱、粗纱和条子）的条干 不匀直接影响纺织品外观质量，条干不匀主要是指沿纱条长度方向线密度不匀的程度。目 前国际上用于测量纱条的条干不匀的方法有很多种，主要以《乌斯特公报》发表的最新指标 作为标准，我国采用《纺织品纱线条干不匀实验方法》（GB/T3292. 1-2008)。主要采用的测 量方法有三种，分别为测量称重法、目光检测法、仪器测量法。测量称重法操作简单，但其计 算工作量太大，不适用于一般性的常规测试。目光检测法使用简单，具有直观性，容易为生 产人员所了解，但该方法测得的是短片纱线的直径不匀，受人的主观因素影响，重复性差， 而且不易保存。仪器测量法目前采用的主要方法是电容式条干均匀度仪，可信度高且人为 误差小。通过检测测量区内一段纱条的直径变化来获取纱条线密度条干不均匀度的相关数 据信息，主要用于测量纱条截面不匀。 电容式条干均匀度仪是目前技术含量较高，使用最多的纱条条干均匀度测试仪； 目前市场上的电容式条干均匀度测试仪器通常采用计算机或工控计算机来进行整个测试 装置的机电控制和对数据进行采集处理，如公开号为CN1412547A的中国专利文献公开的 "虚拟条干均匀度测试仪"、公开号CN101328633A的中国专利文献公开的"一种气流传动式 条干均匀度测量仪"即采用计算机控制和数据处理；又如公开号为CN203360907U的中国专 利文献公开的"便携式纱线条干均匀度测试仪"即采用工控机进行控制和数据处理。采用 计算机或工控计算机进行测试装置的机电控制和对数据进行采集处理，会使得整个测试装 置体积庞大且价格昂贵，且与测试装置配套的计算机或工控机长期工作在湿度大、粉尘多 的环境下，故障发生率较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种利用低成本、低功耗的嵌入式芯片组成的数控系统替 代传统测试装置中的计算机或工控计算机、采用旋转编码开关替代传统测试装置中计算机 输入装置、结构简单、智能化和性价比更高的。 本专利技术的技术方案是：本专利技术的嵌入式条干均匀度测试装置，包括传感器电路、 信号调理电路、二相四线步进电机和试样牵引装置，上述的信号调理电路与传感器电路信 号电连接；二相四线步进电机与试样牵引装置传动连接；传感器电路设置在试样牵引装置 处，用于对试样牵引装置带动的被测试样进行检测；传感器电路包括检测电容极板和与检 测电容极板相连的电容桥检测电路；其结构特点是： 还包括第一从单片机、第二从单片机、主控单片机、EEPROM模块、旋转编码开关、存储 SRAM、传感器电路、信号调理电路、步进电机驱动芯片、CPLD模块、缓存SRAM、显存SRAM和LCD; 上述的第一从单片机和第二从单片机分别与主控单片机信号电连接；主控单片机分别 与旋转编码开关和信号调理电路信号电连接；主控单片机与存储SRAM双向信号电连接；第 一从单片机与步进电机驱动芯片控制信号电连接；步进电机驱动芯片与二相四线步进电机 的电源端电连接； 上述的第二从单片机还与EEPROM模块信号电连接；CPLD模块和缓存SRAM分别与第 二从单片机信号电连接；缓存SRAM和显存SRAM分别与CPLD模块双向信号电连接；IXD与 CPLD模块信号电连接。 进一步的方案是：还包括外存储模块；上述的外存储模块与主控单片机信号电连 接。 进一步的方案是：上述的第一从单片机和第二从单片机分别通过数据信号线、应 答信号线以及片选信号线共三根总线与主控单片机信号电连接；主控单片机与第一从单片 机和第二从单片机米用SPI通{目。 进一步的方案是：上述的主控单片机和第二从单片机为STC12LE5A60S2的8051型 号单片机；第一从单片机为内置PWM波发生器和AD转换的STC12LE5612AD的8051型号单 片机。 进一步的方案是：上述的EEPROM模块为SST29LE020型号的电可擦可编程只读存 储器；存储SRAM、缓存SRAM、显存SRAM为IS61LV5128AL型号的随机存取存储器；CPLD模块 为XILINXXC95144XL型号的复杂可编程逻辑芯片；IXD为1024*768分辨率的液晶显示屏。 进一步的方案还有：上述的旋转编码开关为FORTUNE生产的F-12E系列的旋转编 码开关；步进电机驱动芯片为SGS公司生产的高压、大电流双全桥式驱动器的L298型号的 芯片。 一种上述的嵌入式条干均匀度测试装置的工作方法，包括以下步骤： ① 参数选择：装置上电后自动完成初始化；LCD由主控单片机内置程序驱动自动显示 测量主界面；根据检测内容，拨动旋转编码开关在LCD显示的测量主界面上选择和设定检 测相关参数； ② 检测启动：用旋转编码开关选中LCD15显示的测量主界面上设置的检测开始按钮并 按下确认；主控单片机发送启动命令给第一从单片机；第一从单片机通过步进电机驱动芯 片驱动二相四线步进电机转动；二相四线步进电机驱动试样牵引装置带动被测条干试样运 动； ③ 实时检测：被测条干试样在试样牵引装置带动下穿过传感器电路的检测电容极板， 穿过检测电容极板之间引起的电容的变化值由传感器电路的电容桥检测电路转化为实时 的电压信号传输给信号调理电路； ④ 检测信号调理：信号调理电路对传感器电路发送的实时检测电压信号进行放大、整 形及AD转换后处理后发送给主控单片机； ⑤ 检测信号实时计算处理：主控单片机接收信号调理电路发送的检测电压信号Vs，由 其内置的依据检测标准编制的软件程序自动进行计算和处理： 第一步：主控单片机计算被测条干试样前8秒内的检测电压信号数据的平均值Vp，并 将计算结果发送存储SRAM存储； 第二步：主控单片机对8秒以后接收的检测电压信号Vs首先采用公式Vc= (Vs-Vp) +Vp计算相对误差Vc;然后再将相对误差Vc发送存储SRAM中存储；同 时主控单片机通过第二从单片机将8秒以后接收的检测电压信号Vs数据发送给缓存SRAM 存储； 第三步：主单片机将相对误差Vc按照其内置软件程序预设的疵点标准进行分类计数 并发送存储SRAM中存储； ⑥ 实时绘制被测条干不匀曲线图：缓存SRAM通过第二从单片机接收主控单片机发送 的8秒以后的检测电压信号Vs进行存储；主控单片机通过第二从单片机调用EEPROM模块 中存储的字库文件，驱动CPLD模块将缓存SRAM中的数据调入显存SRAM中，同时CPLD模块 将显存SRAM中的数据发送给LCD进行实时显示，并同时在LCD上绘制条干检测结果不匀曲 线图； ⑦ 重复步骤③至步骤⑥，直至一管被测条干试样检测结束； ⑧ 检测结果计算与显示：本次测试结束后，主单片机对相应数据做如下处理： 第一步：主单片机调用存储SRAM中存储的相对误差Vc数据做CV值运算，，其中，为相对误差Vc数据序列的第K个数据，N为本次检测 相对误差Vc数据的个数，将运算得到的CV值即条干不匀变异系数发送给存储SRAM(6)存 储；主控单片机调用存储SRAM中存储的CV值通过第二从单片机发送给缓存SRAM存储本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种嵌入式条干均匀度测试装置，包括传感器电路（7）、信号调理电路（8）、二相四线步进电机（10）和试样牵引装置（11），所述的信号调理电路（8）与传感器电路（7）信号电连接；二相四线步进电机（10）与试样牵引装置（11）传动连接；传感器电路（7）设置在试样牵引装置（11）处，用于对试样牵引装置（11）带动的被测试样进行检测；传感器电路（7）包括检测电容极板和与检测电容极板相连的电容桥检测电路；其特征在于：还包括第一从单片机（1）、第二从单片机（2）、主控单片机（3）、EEPROM模块（4）、旋转编码开关（5）、存储SRAM（6）、传感器电路（7）、信号调理电路（8）、步进电机驱动芯片（9）、CPLD模块（12）、缓存SRAM（13）、显存SRAM（14）和LCD（15）；所述的第一从单片机（1）和第二从单片机（2）分别与主控单片机（3）信号电连接；主控单片机（3）分别与旋转编码开关（5）和信号调理电路（8）信号电连接；主控单片机（3）与存储SRAM（6）双向信号电连接；第一从单片机（1）与步进电机驱动芯片（9）控制信号电连接；步进电机驱动芯片（9）与二相四线步进电机（10）的电源端电连接；所述的第二从单片机（2）还与EEPROM模块（4）信号电连接；CPLD模块（12）和缓存SRAM（13）分别与第二从单片机（2）信号电连接；缓存SRAM（13）和显存SRAM（14）分别与CPLD模块（12）双向信号电连接；LCD（15）与CPLD模块（12）信号电连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：乔晓华，廖大生，冯霏，王为善，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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