智能传感器的张力检测

纺纱过程中，纱线张力是一项非常重要的工艺参数，张力的大小直接影响着成纱质量的好坏以及随后织品加工的顺利进行。所以，对纱线张力进行实时监控具有重要意义。在纺织业智能化程度高的今天，智能张力传感器将逐步取代传统的纱线张力检测装置。

但是，目前国内使用的张力传感器多为进口、进口设备，价格昂贵、维护不方便，而国产传感器又存在精度低、稳定性差等问题。因此，张力传感器采用电阻应变片工作原理，结合SPCE061A单片机技术，研制出一种能够实时检测纱线张力的智能传感器。

首先，针对大量张力校准实验数据，采用小二乘法和线性插值法，将张力数据与温度数据拟合，并建立数学模型，解决外部温度噪声对传感器系统产生的非线性误差。

然后，利用ANSYS软件对传感式机械式弹簧片进行结构建模和有限元模态分析，提高了传感式弹簧片的固有频率，避免了与传感系统产生共振，张力传感器另一个层面上提高了传感系统的稳定性。之后，采用LM335的温度补偿电路、DY510仪表放大器、LTC2400A/D采样电路、SPCE061A微处理机电路和人机交互接口，实现张力数据、对温度资料进行取样处理和张力值计算。

采用自行研制的称重平衡装置对纱线张力传感系统进行了仿真，结果表明，所研制的张力传感器传感系统响应速度快、精度高、稳定性好，用于纱线张力实时检测。