一种无线数字容栅式智能张力控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无线数字容栅式智能张力控制系统，包括单片机，所述单片机分别与电源、直流电机、绝对式容栅位移传感器和GC7600H电路连接，所述单片机还与手持终端无线连接，所述绝对式容栅位移传感器分别与所述GC7600H电路和直流电机连接。本实用新型专利技术采取容栅非接触测量技术，将表面张力变化的位移量转换成频率或相位变化的电信号，然后将电信号转换表面张力的位移量，只需在手持终端设置丝网印刷需要的张力值，当检测到的实际张力值小于设置阈值时，张力系统自动涨紧。当实际张力值大于设置阈值时，张力系统停止涨紧，并一直维持此张力，使相关生产系统准确而便利地自动张力控制，为工业领域及社会生产建设提供服务。务。务。

【技术实现步骤摘要】
一种无线数字容栅式智能张力控制系统


[0001]本专利技术属于电容式数字传感装置
，具体涉及一种无线数字容栅式智能张力控制系统。

技术介绍

[0002]凡是塑料、胶片、造纸、印刷包装、冶金、轻工等连续生产带箔性材料的行业,为了达到工艺要求都需要进行张力控制。
[0003]丝网印刷的张力测量目前还是手动式，即用普通的张力计测量表面张力，根据测量结果，然后再调节张力系统，测量过程繁琐，效率低下。

技术实现思路

[0004]本技术针对现有技术中的不足，提供一种无线数字容栅式智能张力控制系统，能够快捷高效检测并自动调节张力。
[0005]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]一种无线数字容栅式智能张力控制系统，包括单片机，所述单片机分别与电源、直流电机、绝对式容栅位移传感器和GC7600H电路连接，所述单片机还与手持终端无线连接，所述绝对式容栅位移传感器分别与所述GC7600H电路和直流电机连接。
[0007]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
[0008]进一步地，上述手持终端为手机，所述单片机和所述手持终端之间通过蓝牙连接。
[0009]进一步地，上述绝对式容栅位移传感器包括动尺和定尺，所述动尺上设有8个尺寸相同，宽度相同，间隔相同的发射级片，所述定尺的位置固定，所述定尺的每个反射级级片之间设有屏蔽层，所述动尺和定尺之间进行电容耦合，所述动尺和定尺之间设有公共接收级。
[0010]进一步地，上述GC7600H电路包括依次连接的信号放大调解单元、分频器、信号比较单元、控制逻辑单元、运算单位单元、LCD译码显示器和LCD显示屏。
[0011]进一步地，上述GC7600H电路在处理绝对式容栅位移传感器电路电流数据时采用双斜积分式鉴相电路。
[0012]本技术的有益效果是：
[0013]本技术提供的一种无线数字容栅式智能张力控制系统采取容栅非接触测量技术，将表面张力变化的位移量转换成频率或相位变化的电信号，然后将电信号转换表面张力的位移量。此数字位移量通过串口传输至采集系统继而传输至手持终端，只需在手持终端设置丝网印刷需要的张力值，当检测到的实际张力值小于设置阈值时，张力系统自动涨紧。当实际张力值大于设置阈值时，张力系统停止涨紧，并一直维持此张力，使相关生产系统准确而便利地自动张力控制，为工业领域及社会生产建设提供服务。
附图说明
[0014]图1为本技术的结构示意图。
[0015]图2为本技术的GC7600H电路结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图1-2详细说明本技术。
[0017]需要注意的是，技术中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。
[0018]如图1所示，在本技术的其中一个实施例中，一种无线数字容栅式智能张力控制系统，包括单片机，所述单片机分别与电源、直流电机、绝对式容栅位移传感器和GC7600H电路连接，所述单片机还与手持终端无线连接，所述绝对式容栅位移传感器分别与所述GC7600H电路和直流电机连接。
[0019]在本实施例中，采用绝对式容栅位移传感器，基于位置编码方式，按照位移直接进行编码，每一个特定的点都会有一个特定的位置，按照查表法的方式进行对位移的确定，提高了张力测量的精度和效率。
[0020]在本实施例中，系统包括stm32单片机，GC7600H电路，负反馈系统，直流电机，绝对式容栅位移传感器，蓝牙，LCD显示屏，手机软件。由电源给stm32单片机供电，单片机通过设定程序，增加电阻来改变电路的电流，从而改变直流电机的扭矩，改变力大小，运用绝对式容栅位移传感器来测量位移，经过数据转换得到力大小，将数据显示到LED显示屏中，并通过蓝牙传输至手机APP中，若力大小不等于规定力大小，通过反馈系统，通过单片机程序中PID算法找到合适的转速大小，从而得到合适的扭矩，最终达到规定的力大小，最终得到恒定的力，实现了丝网印刷张力测量和调节的自动化。
[0021]如图2所示，在本技术的其中一个实施例中，GC7600H电路包括依次连接的信号放大调解单元、分频器、信号比较单元、控制逻辑单元、运算单位单元、LCD译码显示器和LCD显示屏，GC7600H电路在处理绝对式容栅位移传感器电路电流数据时采用双斜积分式鉴相电路。
[0022]在本实施例中，将容栅位移传感器得到的数据送至放大解调电路，将信号相位检测后将所得信号进入分频器进行八分频，得到八个相位相差Π/4的信号，与原有信号相位和频率进行比较后，通过模式的选择进行运算单位的选择，结合控制逻辑得到的正负号，将所得数据进入LCD译码显示器，在显示屏中显示出来。
[0023]在处理容栅位移传感器电路电流数据上，采用双斜积分式鉴相电路，对同一位置采用二次积分，首先将第一次测量信号在规定时间内进行积分，然后通过比较器检查所得的积分来确定信号的极性，然后对所设定的时钟脉冲数计数进行第二次积分，积分至第一次积分前的积分器电压输出值，通过二次积分时间的比值来得到相对位移量。若在二次测量后仍未达到第一次积分前的输出电压值，则重置积分器，重新进行测量。
[0024]如图1所示，在本技术的其中一个实施例中，绝对式容栅位移传感器包括动尺和定尺，所述动尺上设有8个尺寸相同，宽度相同，间隔相同的发射级片，所述定尺的位置固定，所述定尺的每个反射级级片之间设有屏蔽层，所述动尺和定尺之间进行电容耦合，所述
动尺和定尺之间设有公共接收级。
[0025]在本实施例中，在绝对式容栅位移传感器结构上采用动尺和定尺相组合的形式，在动尺上安装8个尺寸相同，宽度相同，间隔相同的发射级片进行信号的传递。定尺不移动，每个反射级级片之间为屏蔽层，将信号隔离。动尺和定尺之间进行电容耦合，中间有公共接收级，当动尺移动时，动尺上的发射级相对于接受级进行相对的距离变化，电容的相对面积发生了变化致使电容发生了改变，致使电路的电流发生了变化。在另一方面，反射级上感应信号也不能维持原有静止状态下信号的波形，产生了随位移变化而使频率和相位变化的信号，综合两方面使电路电流发生变化，提高了测量的精度。
[0026]以上仅是本技术的优选实施方式，本技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本技术思路下的技术方案均属于本技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下的若干改进和润饰，应视为本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线数字容栅式智能张力控制系统，其特征在于，包括单片机，所述单片机分别与电源、直流电机、绝对式容栅位移传感器和GC7600H电路连接，所述单片机还与手持终端无线连接，所述绝对式容栅位移传感器分别与所述GC7600H电路和直流电机连接。2.根据权利要求1所述的无线数字容栅式智能张力控制系统，其特征在于，所述手持终端为手机，所述单片机和所述手持终端之间通过蓝牙连接。3.根据权利要求1所述的无线数字容栅式智能张力控制系统，其特征在于，所述绝对式容栅位移传感器包括动尺和定尺，所述动尺上设有8个尺寸相同，宽度相同，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永杰，李致金，高文琦，孙若梅，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：