张力传感器培训教材演示文稿
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张力控制ppt课件
下图中的系统为传统形态的张力控制系统结构，采用了磁粉制动器和磁粉离合器的形式。 一般应用在张力控制精度要求不是很高，自动化程度要求不高的场合。
矩与张力的换算系数就是卷径，卷径的计 所谓卷径检测方式就是在变频器收卷和放卷过程中，自动检测卷径的变化，并实时调整收卷和放卷的力矩的方法。
其常应用在长材料的加工过程中，比如：纸、胶片、线、电缆、各种薄膜和绳等
张力控制培训
张力基础知识（一）
1、什么叫张力 对线材、带材的表面拉伸力就是张力。 2、应用环境 其常应用在长材料的加工过程中，比如：纸、
胶片、线、电缆、各种薄膜和绳等
张力基础知识（二）
张力基础知识（三）
为什么要进行张力控制（一）
1、稳定的传送材料 防止横向滑动 防止材料和辊子之间的滑动 防止波动 防止缠绕 如果材料张力比较小，则材料和辊子之间摩擦力减
小，就会产生打滑。如果张力继续减小，材料就 会发生粘附和松弛，甚至材料会缠绕在辊子上， 导致材料断裂甚至机器损坏，
为什么要进行张力控制（二）
2、防止变形 发生皱纹，收缩
为什么要进行张力控制（三）
3、确保尺寸精度 尺寸、粗度、宽度、厚度、孔距、折痕等 主要是考虑张力不同会影响到材料的整个拉伸度不同，从而
应用场合：多用在用户无法安装张力反馈装置的场合。
其中： 其实际控制模式为张力的PID控制器。
全自动张力控制方式实际上就是张力闭环控制，其对应张力控制系统内部有张力传感器。
防2、止张材力料V控和为制辊专子实用之变间际频的器滑卷模动式材线速度（通过编码器测得，由于编码器安装在 进给辊上，其对应的卷径固定，因而其线速度固定） 整个系统的收放卷速度由进给驱动电机的转速来决定。
磁粉制动器（离合器）
原理：磁粉制动器（离合器）是采用磁性铁粉作为 扭矩传递媒体，其扭矩特性与滑差无关，其实际 传递扭矩与励磁电流成正比。
矩与张力的换算系数就是卷径，卷径的计 所谓卷径检测方式就是在变频器收卷和放卷过程中，自动检测卷径的变化，并实时调整收卷和放卷的力矩的方法。
其常应用在长材料的加工过程中，比如：纸、胶片、线、电缆、各种薄膜和绳等
张力控制培训
张力基础知识（一）
1、什么叫张力 对线材、带材的表面拉伸力就是张力。 2、应用环境 其常应用在长材料的加工过程中，比如：纸、
胶片、线、电缆、各种薄膜和绳等
张力基础知识（二）
张力基础知识（三）
为什么要进行张力控制（一）
1、稳定的传送材料 防止横向滑动 防止材料和辊子之间的滑动 防止波动 防止缠绕 如果材料张力比较小，则材料和辊子之间摩擦力减
小，就会产生打滑。如果张力继续减小，材料就 会发生粘附和松弛，甚至材料会缠绕在辊子上， 导致材料断裂甚至机器损坏，
为什么要进行张力控制（二）
2、防止变形 发生皱纹，收缩
为什么要进行张力控制（三）
3、确保尺寸精度 尺寸、粗度、宽度、厚度、孔距、折痕等 主要是考虑张力不同会影响到材料的整个拉伸度不同，从而
应用场合：多用在用户无法安装张力反馈装置的场合。
其中： 其实际控制模式为张力的PID控制器。
全自动张力控制方式实际上就是张力闭环控制，其对应张力控制系统内部有张力传感器。
防2、止张材力料V控和为制辊专子实用之变间际频的器滑卷模动式材线速度（通过编码器测得，由于编码器安装在 进给辊上，其对应的卷径固定，因而其线速度固定） 整个系统的收放卷速度由进给驱动电机的转速来决定。
磁粉制动器（离合器）
原理：磁粉制动器（离合器）是采用磁性铁粉作为 扭矩传递媒体，其扭矩特性与滑差无关，其实际 传递扭矩与励磁电流成正比。
张力传感器培训教材224页PPT
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
张力传感器培训教材
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
张力传感器培训教材
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、
《精品课件：传感器的应用》PPT课件
（3）电容式话筒的工作原理和工作过程。 它分为两类，一种是手持话筒，如舞台演出和KTV里的话筒一 样。这种采用电池供电的手持电容话筒，一般都是5号电池； 另一种是录音话筒，如电台播音室和录音棚里长用的那种，需 要48伏幻象电源供电。电容式话筒的特点是：清晰度和灵敏度 高，音质饱满浑厚但不浑浊。
精选ppt
解析：日光灯启动器结构如图所示，内 有一双金属片，热膨胀系数不同。开关 闭合后，启动器两极之间有电压使氖气
放电而发出辉光，辉光发出的热量使U形
动触片受热膨胀向外延伸，碰到静触片
接触，电路接通；温度降低时，U动触片
向里收缩，离开触点，切断电路。
静触片
图1
氖泡 U形动触片
精选ppt
9
电熨斗：利用双金属片温度传感器控制电路 的通断.
C 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D 膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
精选ppt
7
传感器应用实例 三、温度传感器的应用——电熨斗
双金属片温度传感器：
常温下两触点分离。温度升高，两种金属膨胀 性能不同，双金属片形状精发选p生pt 变化，使触点接触。 8
例.日光灯的启动器也可看成是一个热敏传感装 置，它的热敏功能器是双金属片，你能说出启动 器的工作原理吗？
）
A．红外报A警装置
B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置
D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
例5.如图示，将一光敏电阻连入多用电表两表
笔上阻时表针的偏角为θ， 现用手掌挡
θ
住部分光线，表针的偏角变为θ ′，则可判断
（B ）
A. θ ′= θ B. θ ′< θ
B 物体M运动时，电压表的示数会发生变化
精选ppt
解析：日光灯启动器结构如图所示，内 有一双金属片，热膨胀系数不同。开关 闭合后，启动器两极之间有电压使氖气
放电而发出辉光，辉光发出的热量使U形
动触片受热膨胀向外延伸，碰到静触片
接触，电路接通；温度降低时，U动触片
向里收缩，离开触点，切断电路。
静触片
图1
氖泡 U形动触片
精选ppt
9
电熨斗：利用双金属片温度传感器控制电路 的通断.
C 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D 膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
精选ppt
7
传感器应用实例 三、温度传感器的应用——电熨斗
双金属片温度传感器：
常温下两触点分离。温度升高，两种金属膨胀 性能不同，双金属片形状精发选p生pt 变化，使触点接触。 8
例.日光灯的启动器也可看成是一个热敏传感装 置，它的热敏功能器是双金属片，你能说出启动 器的工作原理吗？
）
A．红外报A警装置
B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置
D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
例5.如图示，将一光敏电阻连入多用电表两表
笔上阻时表针的偏角为θ， 现用手掌挡
θ
住部分光线，表针的偏角变为θ ′，则可判断
（B ）
A. θ ′= θ B. θ ′< θ
B 物体M运动时，电压表的示数会发生变化
张力控制培训(ppt)
卷径计算方法（四）
编码器法 D=V/πT 其中： V为实际卷材线速度（通过编码器测得，由于编码器安装在
进给辊上，其对应的卷径固定，因而其线速度固定） T为实际收（放）卷筒的旋转周期，其可以通过加装在卷筒
上的接近开关来测得。 关键点：编码器安装在进给辊上，该现象适用于无法在卷筒
上安装编码器的场合。 注：其实对于我司变频器完全可以通过调节减速比来实现以
张力控制的类型
在实际的工程应用中，最常用的张力控制模 式主要有以下两种：
1、磁粉制动器（离合器）+张力控制器模式 2、张力控制专用变频器模式
磁粉制动器（离合器）
原理：磁粉制动器（离合器）是采用磁性铁粉作为 扭矩传递媒体，其扭矩特性与滑差无关，其实际 传递扭矩与励磁电流成正比。
优缺点： 张力控制比较稳定，控制方式简单。 在旋转过程中，磁粉和旋转轴一直处于摩擦状态，
张力控制方式（五）
3、全自动张力控制方式
张力控制方式（六）
全自动张力控制方式实际上就是张力闭环控制，其 对应张力控制系统内部有张力传感器。其实际控 制模式为张力的PID控制器。
优缺点： 对于该种控制方式，当PID参数调节不当时，其跟
踪效果会比较差，特别是系统内部出现一个比较 大的扰动时，会出现一个很长的调节过程，影响 整个系统的稳定。 由于其进行了张力的闭环控制，其可以实现高精度 的张力控制。
卷径计算方法（一）
张力控制的核心实际上就是转矩控制，而转 矩与张力的换算ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数就是卷径，卷径的计 算是张力控制的一个关键内容。
卷径计算方法主要有以下几种： 1、线速度法 2、厚度积分法 3、编码器法
卷径计算方法（二）
线速度法 D =（i×N×V）/(π×f)×60 其中 ： i 机械传动比 N 电机极对数 V 线速度 f 当前匹配频率 注：线速度需要通过外部的采集装置来输入，其对
ABB张力计培训课件
• 每套张力计给自动化的模拟量信号有：工 作侧+传动侧张力；开关量信号为张力计的 健康信号
DP通信PFEA112 到PLC
张力计清零的方法
张力计的调试
• 现场图片，带凹槽压头底座（如下图所示）
安装要求
• 带凹槽压头底座安装图
• 检查压头与支撑张力辊的支架底座(带凹槽)结 合是否紧密，确保压头左右两侧（1、2）与底 座间有不小于2mm的间隙，以确保压头测量的 压力信号数值无误。如压头左右两侧（1、2） 与底座紧紧接触不能保证压头下侧与底座紧密 接触，需打磨底座的凹槽左右侧或更换底座
ABB张力计培训
课件
张力计工作原理
• 张力传感器的测量原理基于压磁效应， 即在机械加载 的情况下，导磁材料的 磁性能将发生变化。
• 测量元件是由特殊处理的金属薄片叠 压而成，初级和 次级线圈通过传感器 中的四个孔以同一方向垂直绕制。
• 传感器工作时，在初级线圈中通以交变 的电压，无机 械加载时由于两个线圈 时垂直绕制的，他们之间没有磁耦合， 因此载次级线圈中没有感应电压。当受 到机械加载时，初级线圈产生的磁场模 式发生变化，部分磁通将耦合到次级线 圈。此时，次级线圈中感应出一个交变 的电压，此 感应电压与传感器受到的 机械加载成正比。如下图所示
不带凹槽底座
PFEA112 控制单元内部结构现场图
接线图
• 上电然后检查线缆。检查电源接线正 确与否，电源灯（Power）为绿灯为正 常，如不亮，检查电源开关按钮是否 在开的位置，或者电笔测量（1）和 （2）间有无220V电压和1、2间有无 24V电压。压头线序是否正确，正确线 序为从左到右3124，入口活套地下张 力辊压头要检查力方向在控制单元上 显示的正负，人工施力（与带钢给张 力辊压力合力相同的方向）如果控制 单元上显示为正值则正确，如果为负 值，调整线序为3142。连退线出口涂 层机处四个压头各对应一个控制单元 的接线为：3241线缆对应端子的3568。
DP通信PFEA112 到PLC
张力计清零的方法
张力计的调试
• 现场图片，带凹槽压头底座（如下图所示）
安装要求
• 带凹槽压头底座安装图
• 检查压头与支撑张力辊的支架底座(带凹槽)结 合是否紧密，确保压头左右两侧（1、2）与底 座间有不小于2mm的间隙，以确保压头测量的 压力信号数值无误。如压头左右两侧（1、2） 与底座紧紧接触不能保证压头下侧与底座紧密 接触，需打磨底座的凹槽左右侧或更换底座
ABB张力计培训
课件
张力计工作原理
• 张力传感器的测量原理基于压磁效应， 即在机械加载 的情况下，导磁材料的 磁性能将发生变化。
• 测量元件是由特殊处理的金属薄片叠 压而成，初级和 次级线圈通过传感器 中的四个孔以同一方向垂直绕制。
• 传感器工作时，在初级线圈中通以交变 的电压，无机 械加载时由于两个线圈 时垂直绕制的，他们之间没有磁耦合， 因此载次级线圈中没有感应电压。当受 到机械加载时，初级线圈产生的磁场模 式发生变化，部分磁通将耦合到次级线 圈。此时，次级线圈中感应出一个交变 的电压，此 感应电压与传感器受到的 机械加载成正比。如下图所示
不带凹槽底座
PFEA112 控制单元内部结构现场图
接线图
• 上电然后检查线缆。检查电源接线正 确与否，电源灯（Power）为绿灯为正 常，如不亮，检查电源开关按钮是否 在开的位置，或者电笔测量（1）和 （2）间有无220V电压和1、2间有无 24V电压。压头线序是否正确，正确线 序为从左到右3124，入口活套地下张 力辊压头要检查力方向在控制单元上 显示的正负，人工施力（与带钢给张 力辊压力合力相同的方向）如果控制 单元上显示为正值则正确，如果为负 值，调整线序为3142。连退线出口涂 层机处四个压头各对应一个控制单元 的接线为：3241线缆对应端子的3568。
传感器的应用一ppt课件
阅读教材56页有关内容，思考并回答: （1）话筒的作用是什么？ （2）说明动圈式话筒的工作原理和工作 过程。 （3）说明电容式话筒的工作原理和工作 过程。这种话筒的优点是什么？ （4）驻极体话筒的工作原理是什么？有 何优点？
话筒的作用是把声信号转化为电信号
精选ppt课件2021
10
二、声传感器的应用——话筒
1、动圈式话筒：
金属膜片
永久
磁铁
工作原理:
电磁感应.
音圈 膜片在声波下振动，使得与膜片相连的 线圈中产生随声波精变选pp化t课件的2021 感应电流。 11
练习2:(2003上海试题)唱卡拉OK用的话筒,内 有传感器.其中有一种是动圈式的,它的工作 原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金 属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使 膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信
22
三、温度传感器的应用:1.电熨斗
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
思考与讨论： ①常温下，上、下触点应 是接触的还是分离的？当温 度过高时，双金属片将怎样 起作用？
答：常温下，上、下触
点应是接触的，但温度过高时，
由
于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下
部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，
思考：双金属片温度传感器的作用是什么？
作用：控制精电选ppt路课件2的021 通断。
19
三、温度传感器的应用:1.电熨斗
(1)双金属片温度传感器
原理:热胀冷缩
常温下两触点分离。温度 升高，两种金属膨胀性能不同， 双金属片形状发生变化，使触 点接触。
精选ppt课件2021
20
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
7
话筒的作用是把声信号转化为电信号
精选ppt课件2021
10
二、声传感器的应用——话筒
1、动圈式话筒：
金属膜片
永久
磁铁
工作原理:
电磁感应.
音圈 膜片在声波下振动，使得与膜片相连的 线圈中产生随声波精变选pp化t课件的2021 感应电流。 11
练习2:(2003上海试题)唱卡拉OK用的话筒,内 有传感器.其中有一种是动圈式的,它的工作 原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金 属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使 膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信
22
三、温度传感器的应用:1.电熨斗
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
思考与讨论： ①常温下，上、下触点应 是接触的还是分离的？当温 度过高时，双金属片将怎样 起作用？
答：常温下，上、下触
点应是接触的，但温度过高时，
由
于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下
部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，
思考：双金属片温度传感器的作用是什么？
作用：控制精电选ppt路课件2的021 通断。
19
三、温度传感器的应用:1.电熨斗
(1)双金属片温度传感器
原理:热胀冷缩
常温下两触点分离。温度 升高，两种金属膨胀性能不同， 双金属片形状发生变化，使触 点接触。
精选ppt课件2021
20
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
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纠偏系统与张力计培训课件20140401讲解
检测原理
为了检测金属带钢的中心位置，设备采用了两对传 感器。这些传感器被安装在同机组中心相对称的位 置。每对传感器分别用于检测带钢的一个边；其中 一个传感器用作发射装置，相对应的另一个用作接 收装置。 每对线圈本身又是有方向的空心变压器。带钢在通 过这些接收器和发送器时，在所连接的线圈之间回 产生磁通量差异，该差异就被作为测量结果。 发射线圈提供一个有则的正弦电压波形。根据带钢 在框架中的位置，在接收线圈中将感应产生一个相 应的电压波形。 两个接收通道值相减并放大，我们就可以得出带钢 偏离机组中心线的一个连续位置信号。
技术数据
SEV16 power amplifier output of analog signals programmable: SEV16 放大器信号输出：
• 0 ... ± 300 mA 给伺服阀 • 0 ... ± 10 V • 0 ... ± 22 V The basic version may be extended by the addition of two further subassemblies: 未来两个可扩展的方案 • insert card for Profibus-DP signal exchange PDP01.1 (EMG is the slave) Profibus-DP通讯进行数据交换 • analog input subassemblies for reading in special reference/ actual values 以模拟量形式输入基准值或实际值
光电式CPC检测器示意图
实物图
执行机构组成
伺服阀 液压缸 位移传感器
伺服阀
电机伺服机构
纠偏辊工作原理
理想条件 理想的板带和理想的平行度的辊均有完好的接触 ( 没有几何变形 ) ... 在板带运行过程中没有横向移动 实际情况 各辊之间没有很好的平行度，板带有一些变形... ，造成板带 横移并且需要纠正误差 使用纠偏系统
《传感器培训》课件ppt精品模板分享(带动画)
环境监测：传感器在环境监测中的应用，实现空气质量、水质、土壤等环境参数的监测
单击此处输入你的正文，请阐述观点
传感器的定义和分类
传感器的原理及应用
传感器的性能指标与选型
传感器的组成结构
直接测量：通过传感器直接得到测量结果
单击添加正文，文字是思想的提炼
粗大误差：由于人为因素或环境因素引起的误差
单击添加正文，文字是思想的提炼
传感器的分类：根据不同的应用领域和测量原理，传感器可以分为多种类型，如电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器、光电式传感器等。
传感器的应用：传感器在各个领域都有广参数监测，环保领域中的气体、水质监测等。
添加标题
传感器技术的发展趋势：探讨传感器技术的发展趋势，如智能化、微型化、集成化等，以及未来传感器技术的应用前景。
传感器的主要性能指标：包括线性范围、灵敏度、分辨率、精度、稳定性等。
传感器的评价方法：根据实际应用需求，对传感器的各项性能指标进行综合评价，选择最适合的传感器。
不同类型传感器的特点及应用领域：介绍不同类型传感器的特点，如电阻式、电容式、电感式、光电式等，以及它们在不同领域的应用。
明确测量要求：根据实际需求选择合适的传感器类型和量程
考虑环境因素：考虑温度、湿度、压力、腐蚀等环境因素对传感器的影响
考虑精度和稳定性：选择精度高、稳定性好的传感器，以确保测量结果的准确性和可靠性
考虑成本：在满足测量要求的前提下，选择性价比高的传感器
考虑安装和维护方便性：选择易于安装和维护的传感器，以降低使用成本和减少故障率
网络化：传感器与互联网技术相结合，实现远程监控和数据传输 传感器应用领域
传感器应用领域
工业自动化：传感器在生产线上的应用，实现自动化生产和质量控制
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传感器的定义和分类
传感器的原理及应用
传感器的性能指标与选型
传感器的组成结构
直接测量：通过传感器直接得到测量结果
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粗大误差：由于人为因素或环境因素引起的误差
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传感器的分类：根据不同的应用领域和测量原理，传感器可以分为多种类型，如电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器、光电式传感器等。
传感器的应用：传感器在各个领域都有广参数监测，环保领域中的气体、水质监测等。
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传感器技术的发展趋势：探讨传感器技术的发展趋势，如智能化、微型化、集成化等，以及未来传感器技术的应用前景。
传感器的主要性能指标：包括线性范围、灵敏度、分辨率、精度、稳定性等。
传感器的评价方法：根据实际应用需求，对传感器的各项性能指标进行综合评价，选择最适合的传感器。
不同类型传感器的特点及应用领域：介绍不同类型传感器的特点，如电阻式、电容式、电感式、光电式等，以及它们在不同领域的应用。
明确测量要求：根据实际需求选择合适的传感器类型和量程
考虑环境因素：考虑温度、湿度、压力、腐蚀等环境因素对传感器的影响
考虑精度和稳定性：选择精度高、稳定性好的传感器，以确保测量结果的准确性和可靠性
考虑成本：在满足测量要求的前提下，选择性价比高的传感器
考虑安装和维护方便性：选择易于安装和维护的传感器，以降低使用成本和减少故障率
网络化：传感器与互联网技术相结合，实现远程监控和数据传输 传感器应用领域
传感器应用领域
工业自动化：传感器在生产线上的应用，实现自动化生产和质量控制
张力控制培训.ppt
小，就会产生打滑。如果张力继续减小，材料就 会发生粘附和松弛，甚至材料会缠绕在辊子上， 导致材料断裂甚至机器损坏，
为什么要进行张力控制（二）
2、防止变形 发生皱纹，收缩
为什么要进行张力控制（三）
3、确保尺寸精度 尺寸、粗度、宽度、厚度、孔距、折痕等 主要是考虑张力不同会影响到材料的整个拉伸度不同，从而
应的输入通道为：模拟量和高速脉冲。
卷径计算方法（三）
厚度积分法 对于实际卷材具体可以分为带材和线材，我们的变频器中对
于带材和线材专门做了不同的处理，实际上带材就是每层 一圈的线材。 计算公式： • 收卷：D = D0+2×n×d。 • 放卷：D = D0-2×n×d。 其中 ： D0 初始卷曲直径 n 收、放卷圈数 d 带材平均厚度 关键点：收放卷圈数的确定，具体方式可以通过编码器脉冲 信号、接近开关信号两种方式来进行。
张力控制方式（一）
1、手动张力控制方式
张力控制方式（二）
手动张力控制就是在收卷和放卷过程中，通 过人工分阶段调整张力的幅值，以满足不 同阶段的张力控制。
由于采用人工调节，而且分不同的步长，其 无法保证整个过程中张力的恒定。
由于张力采用人工调节，一般为电位器模式， 其张力的调节精度比较差。
一般应用在张力控制精度要求不是很高，自 动化程度要求不高的场合。
由于散热的原因，无法实现高速的卷绕。随着制 动器温度的升高，会出现传递转矩下降的现象。
张力控制专用变频器
张力控制器和卷筒驱动装置结合为一体，节 省安装体积和成本。
基本上大的变频器厂家全部都有自己的张力 控制专用变频器，其中，我司张力控制专 用变频器与爱默生TD3300、汇川MD330的 控制方式基本类似。
影响到最终产品的尺寸精度。 4、配色，主要是多色印刷中的问题
为什么要进行张力控制（二）
2、防止变形 发生皱纹，收缩
为什么要进行张力控制（三）
3、确保尺寸精度 尺寸、粗度、宽度、厚度、孔距、折痕等 主要是考虑张力不同会影响到材料的整个拉伸度不同，从而
应的输入通道为：模拟量和高速脉冲。
卷径计算方法（三）
厚度积分法 对于实际卷材具体可以分为带材和线材，我们的变频器中对
于带材和线材专门做了不同的处理，实际上带材就是每层 一圈的线材。 计算公式： • 收卷：D = D0+2×n×d。 • 放卷：D = D0-2×n×d。 其中 ： D0 初始卷曲直径 n 收、放卷圈数 d 带材平均厚度 关键点：收放卷圈数的确定，具体方式可以通过编码器脉冲 信号、接近开关信号两种方式来进行。
张力控制方式（一）
1、手动张力控制方式
张力控制方式（二）
手动张力控制就是在收卷和放卷过程中，通 过人工分阶段调整张力的幅值，以满足不 同阶段的张力控制。
由于采用人工调节，而且分不同的步长，其 无法保证整个过程中张力的恒定。
由于张力采用人工调节，一般为电位器模式， 其张力的调节精度比较差。
一般应用在张力控制精度要求不是很高，自 动化程度要求不高的场合。
由于散热的原因，无法实现高速的卷绕。随着制 动器温度的升高，会出现传递转矩下降的现象。
张力控制专用变频器
张力控制器和卷筒驱动装置结合为一体，节 省安装体积和成本。
基本上大的变频器厂家全部都有自己的张力 控制专用变频器，其中，我司张力控制专 用变频器与爱默生TD3300、汇川MD330的 控制方式基本类似。
影响到最终产品的尺寸精度。 4、配色，主要是多色印刷中的问题
张力控制培训
注：其实对于我司变频器完全可以通过调节减速比来实现以 上方式，其具体实现方式与厚度积分法类似。
f = (V×N×i) / (60×π×D) 其中： f变频器当前匹配频率 V材料线速度 N电机极对数 i机械传动比 D转筒卷径
注：线速度需要通过外部的采集装置来输入，其对 应的输入通道为：模拟量和高速脉冲。
厚度积分法
对于实际卷材具体可以分为带材和线材，我们的变频器中对 于带材和线材专门做了不同的处理，实际上带材就是每层 一圈的线材。
计算公式： 收卷：D = D0+2×n×d。 放卷：D = D0-2×n×d。 其中 ： D0 初始卷曲直径 n 收、放卷圈数 d 带材平均厚度 关键点：收放卷圈数的确定，具体方式可以通过编码器脉冲
由于张力采用人工调节，一般为电位器模式，其张力 的调节精度比较差。
一般应用在张力控制精度要求不是很高，自动化程度 要求不高的场合。
2、卷径检测式张力控制方式
所谓卷径检测方式就是在变频器收卷和放卷过程中， 自动检测卷径的变化，并实时调整收卷和放卷的力 矩的方法。其又称为半自动式张力控制或者是张力 开环控制。
问题：由于受到执行机扭矩变化、线性和机械损耗等 影响，张力绝对控制精度不高。
应用场合：多用在用户无法安装张力反馈装置的场合 。
3、全自动张力控制方式
全自动张力控制方式实际上就是张力闭环控制，其 对应张力控制系统内部有张力传感器。其实际控 参数调节不当时，其跟 踪效果会比较差，特别是系统内部出现一个比较 大的扰动时，会出现一个很长的调节过程，影响 整个系统的稳定。
信号、接近开关信号两种方式来进行。
编码器法
D=V/πT 其中： V为实际卷材线速度（通过编码器测得，由于编码器安装在
f = (V×N×i) / (60×π×D) 其中： f变频器当前匹配频率 V材料线速度 N电机极对数 i机械传动比 D转筒卷径
注：线速度需要通过外部的采集装置来输入，其对 应的输入通道为：模拟量和高速脉冲。
厚度积分法
对于实际卷材具体可以分为带材和线材，我们的变频器中对 于带材和线材专门做了不同的处理，实际上带材就是每层 一圈的线材。
计算公式： 收卷：D = D0+2×n×d。 放卷：D = D0-2×n×d。 其中 ： D0 初始卷曲直径 n 收、放卷圈数 d 带材平均厚度 关键点：收放卷圈数的确定，具体方式可以通过编码器脉冲
由于张力采用人工调节，一般为电位器模式，其张力 的调节精度比较差。
一般应用在张力控制精度要求不是很高，自动化程度 要求不高的场合。
2、卷径检测式张力控制方式
所谓卷径检测方式就是在变频器收卷和放卷过程中， 自动检测卷径的变化，并实时调整收卷和放卷的力 矩的方法。其又称为半自动式张力控制或者是张力 开环控制。
问题：由于受到执行机扭矩变化、线性和机械损耗等 影响，张力绝对控制精度不高。
应用场合：多用在用户无法安装张力反馈装置的场合 。
3、全自动张力控制方式
全自动张力控制方式实际上就是张力闭环控制，其 对应张力控制系统内部有张力传感器。其实际控 参数调节不当时，其跟 踪效果会比较差，特别是系统内部出现一个比较 大的扰动时，会出现一个很长的调节过程，影响 整个系统的稳定。
信号、接近开关信号两种方式来进行。
编码器法
D=V/πT 其中： V为实际卷材线速度（通过编码器测得，由于编码器安装在
张力传感器的课程设计
张力传感器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握传感器的基本概念，特别是张力传感器的工作原理和应用领域；2. 学生能描述张力传感器在物理量测量中的重要性，解释其工作原理与电路组成；3. 学生能够运用数学知识，对张力传感器测量的结果进行分析和处理。
技能目标：1. 学生能够正确操作实验设备，进行张力传感器的安装与调试；2. 学生通过实际操作，掌握数据采集、处理和分析的方法，具备基本的实验操作技能；3. 学生能够运用已学知识，结合实际情境，设计简单的张力测量实验方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理科学的兴趣，激发他们探索未知、解决问题的热情；2. 培养学生合作学习的意识，提高团队协作能力；3. 通过对张力传感器在实际工程中的应用了解，培养学生将理论知识与实际应用结合的意识，增强学生的社会责任感。
课程性质分析：本课程为高中物理选修课程，以实验为基础，强调理论与实践相结合。
通过本课程的学习，使学生深入了解传感器技术，并在实践中提高解决问题的能力。
学生特点分析：高中年级的学生已具备一定的物理知识和实验技能，对新鲜事物充满好奇，但需要引导他们将知识系统化，提高分析问题和解决问题的能力。
教学要求：1. 结合学生的实际情况，注重启发式教学，引导学生主动探究；2. 强化实验操作规范，确保实验过程安全、准确；3. 关注学生的个体差异，鼓励学生在合作中互相学习、共同进步。
二、教学内容1. 引入传感器的基本概念，介绍不同类型的传感器及其应用；- 课本章节：传感器及其应用；- 内容：重点讲解张力传感器的工作原理、结构特点。
2. 张力传感器的工作原理及电路组成；- 课本章节：传感器的工作原理与电路组成；- 内容：详细讲解张力传感器的原理，分析电路组成及功能。
3. 张力传感器的安装与调试；- 课本章节：传感器的安装与调试；- 内容：讲解传感器的安装方法，演示调试过程，强调注意事项。
4. 实验操作：使用张力传感器进行物理量测量；- 课本章节：传感器实验；- 内容：设计实验方案，进行实验操作，收集并处理数据。
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注意：制动力矩与转子转速无关。
三、特性
1、调整特性 当励磁电流控制在I1 与I2之间时，曲线为直 线，M与I为线性关系。
励磁电流I与力矩M的关系
改变励磁电流的大小， 可使磁粉制动器的制动 力矩得到改变。
在印刷中，随着纸 卷半径的不断减小， 纸卷阻力矩会变小， 为了使纸带张力保持 恒定，要求磁粉制动 器的制动力矩M的大 小作相应改变，即使 励磁电流I实现自动 跟踪控制
二、各部分的作用
1、弹性缓冲辊（浮动辊）：吸收瞬时变化 的能量，使张力变化得到缓冲减弱。
2、张力检测机构与阻尼机构： 张力发生变化时，摆动辊在纸带张力作
用下产生偏移并使传感器动作。
不同的张力控制系统，采用的控制电路、传 感器及磁粉制动器也不同。
3、电气控制装置： 张力反馈信号经比例积分等控制电路的处理
一、结构
二、工作原理
当磁粉制动器的励磁线圈未通入直流电流时， 定子转子及磁粉间不存在磁力相互作用，磁粉 呈松散状态，因而不产生制动力矩。
当励磁线圈通入直流电流时，内、外定子、 转子和磁粉间形成磁场，滋粉受磁化形成链条 状。此磁粉链将内定子与转子进行连结，产生 拉力即形成对转子的制动作用。
励磁电流越大，制动器转子制动力矩也越大。
导电塑料电位器 导电材料粉
普通塑料基底
变阻器式传感器产品
变阻式传感器的优点是：
(1)结构简单、尺寸小、重量轻、价格低廉且 性能稳定；
(2)受环境因素(如温度、湿度、电磁场干扰等) 影响小；
(3)可以实现输出—输入间任意函数关系；
(4)输出信号大，一般不需放大。
它的缺点是：
因为存在电刷与线圈或电阻膜之间摩 擦，因此需要较大的输入能量；
压力传感器的外形及内部结构
案例：重量的自动检测--配料设备
原材料
原理：弹簧->力->位移 ->电位器->电阻
比较
重量设定
案例：煤气包储量检测
钢丝
煤气包
原理：钢丝->收线圈数
->电位器
->电阻
案例：玩具机器人（广州中鸣数码 ）
原理：电机->转角 ->电位器 ->电阻
作变阻器使用, 则电阻与角 度的关系为
张力传感器培训教材演示文稿
第一节 概述 一、印刷中保持恒定的纸带张力原因
卷筒纸印刷时，应保证纸带在印刷过程中张 力大小恒定不变。因为：
1、张力太小会导致纸带松弛、皱褶、套印不 准等弊病；
2、张力过大，会增加机器的负荷和增加纸带 的应力，且超过其强度极限就会断裂；
3、张力不稳定，纸带会发生跳动，以致于会 出现套印不准、重影等问题。尤其是机器起 动、停车时，张力不稳，会造成断纸、拥纸。
Rmax
作为分压器用：
Ua
x xmax
Umax
图 9 . 2 电电 位位器器式式角 角度 度传 传感 器感原器理 图
4、应用：常用来测量位移、压力、加速度等参量。
变阻器式传感器产品
举例：测量压力的电位器式压力传感器
原理：压力->弹簧管->角位移 ->电位器->电阻->电压
1-弹簧管（敏感元件） 2-电位器（传感元件、测量转换 电路） 3-电刷 4-传动机构（齿轮、齿条）
张力的恒定靠纸卷驱动和纸卷制动相互 协调作用来实现。
电位器作传感器的张力控制系统
第二节 电位器传感器
•电位器传感器是把被测量（线位移或角位移）转换 为电阻（或电压）变化的一种传感器, •按工作的原理可分为:变阻器式、电阻应变式、热 敏式、光敏式、电敏式.
变阻器式传感器
1、分类、特点
按制作方式分： 线绕电位器
在启动和刹车期间防止纸带过载和随意松卷.
在生产过程中，随着纸卷尺寸的不断减小，为 保持纸带的张力恒定，需对制动力矩进行相应地调 整。
第四节 电位器作传感器的张力控
一、系统结构 制
组成：
弹性缓冲辊、
运算放大器
阻尼机构
控制电路 电动单元组合仪表
电气控制装置：ห้องสมุดไป่ตู้
电位器
传感器 负重传感器
差动变压器
磁粉制动器 自然冷却和水冷 单机和双机工作
，使磁粉制动器的励磁电流、制动力矩发生变 化，实现对纸卷张力的稳定调节。
三、控制原理 尽管张力控制系统结构各异，但其控制原理 基本相同，都设有“手动”与“自动”两种控制 状态。
开机前，将系统置“手动”位，此时系统为开 环控制，磁粉制动器的励磁电流可进行手动调节， 即进行纸张张力值预选。
开机时，置“自动”位，系统为闭环控制，即 由摆动辊及传感器将检测出的张力变化信号反馈 到控制电路输入端，与给定信号综合后的差值信 号经比例积分，功率放大到可控整流电路，使磁 粉制动器的励磁电流不断改变，其制动力矩也随
2、机械特性
I5>I4>I3>I2>I1
M
I5
I4 I3 I2 I1
力矩与转速无关， 只取决于纸带张力
n
制动力拒与转子转速的关系
对张力系统的要求
为了使纸带张力保持恒定，纸卷制动器必须能 够根据纸带张力波动的情况自动进行调整，以保证 纸带匀速、平稳地进入印刷装置。
在机器稳定运转期间，应保证纸带张力稳定在 给定值上.
由于磨损不仅影响使用寿命和降低可 靠性，而且会降低测量精度，所以分辨 力较低；
动态响应较差，适合于测量变化较缓 慢的量。
2、结构
电刷
弹性金属片
电阻丝
滑动臂
3、工作原理
x
若作变阻器用，则输出电阻为： Rx xmax R
若作分压器用，则输出电压为：
Ux
x xmax
Umax
作变阻器用：
Ra
a amax
Ra
a amax
Rmax
作为分压器使用,则有
Ua
x xmax
Umax
图 9 . 2 电电 位位器器式式角 角度 度传 传感 器感原器理 图
第三节 磁粉制动器
纸带张力自动调节系统中纸带张力的改变是 靠制动器来调节的；
磁粉制动器是一种电磁离合器和制动器； 磁粉制动器在卷筒纸胶印机的纸张张力控制 系统中用来对纸卷进行制动控制。
二、印刷中纸带张力不稳的原 因
对于供纸机来说，使纸带向前运动的拉力 一般由印刷滚筒产生。
(1)印刷过程中纸卷由大变小逐渐变化，其阻 力矩也随之变化并影响纸张的张力。
(2)纸卷不圆或纸张的不均匀，印刷滚筒的凹 槽或其他因素都会引起纸带张力的波动。
(3)机器拖动不稳定 。
三、解决方法
在输纸装置中安装张力控制系统，对张 力进行自动调节。
动作过程：
张力变化→位移变化→电压信号→与给定信号 综合后的差值信号经比例积分，功率放大到可 控整流电路→磁粉制动器的励磁电流改变→制 动力矩也随之变化→从而使纸张张力维持恒定。
三、特性
1、调整特性 当励磁电流控制在I1 与I2之间时，曲线为直 线，M与I为线性关系。
励磁电流I与力矩M的关系
改变励磁电流的大小， 可使磁粉制动器的制动 力矩得到改变。
在印刷中，随着纸 卷半径的不断减小， 纸卷阻力矩会变小， 为了使纸带张力保持 恒定，要求磁粉制动 器的制动力矩M的大 小作相应改变，即使 励磁电流I实现自动 跟踪控制
二、各部分的作用
1、弹性缓冲辊（浮动辊）：吸收瞬时变化 的能量，使张力变化得到缓冲减弱。
2、张力检测机构与阻尼机构： 张力发生变化时，摆动辊在纸带张力作
用下产生偏移并使传感器动作。
不同的张力控制系统，采用的控制电路、传 感器及磁粉制动器也不同。
3、电气控制装置： 张力反馈信号经比例积分等控制电路的处理
一、结构
二、工作原理
当磁粉制动器的励磁线圈未通入直流电流时， 定子转子及磁粉间不存在磁力相互作用，磁粉 呈松散状态，因而不产生制动力矩。
当励磁线圈通入直流电流时，内、外定子、 转子和磁粉间形成磁场，滋粉受磁化形成链条 状。此磁粉链将内定子与转子进行连结，产生 拉力即形成对转子的制动作用。
励磁电流越大，制动器转子制动力矩也越大。
导电塑料电位器 导电材料粉
普通塑料基底
变阻器式传感器产品
变阻式传感器的优点是：
(1)结构简单、尺寸小、重量轻、价格低廉且 性能稳定；
(2)受环境因素(如温度、湿度、电磁场干扰等) 影响小；
(3)可以实现输出—输入间任意函数关系；
(4)输出信号大，一般不需放大。
它的缺点是：
因为存在电刷与线圈或电阻膜之间摩 擦，因此需要较大的输入能量；
压力传感器的外形及内部结构
案例：重量的自动检测--配料设备
原材料
原理：弹簧->力->位移 ->电位器->电阻
比较
重量设定
案例：煤气包储量检测
钢丝
煤气包
原理：钢丝->收线圈数
->电位器
->电阻
案例：玩具机器人（广州中鸣数码 ）
原理：电机->转角 ->电位器 ->电阻
作变阻器使用, 则电阻与角 度的关系为
张力传感器培训教材演示文稿
第一节 概述 一、印刷中保持恒定的纸带张力原因
卷筒纸印刷时，应保证纸带在印刷过程中张 力大小恒定不变。因为：
1、张力太小会导致纸带松弛、皱褶、套印不 准等弊病；
2、张力过大，会增加机器的负荷和增加纸带 的应力，且超过其强度极限就会断裂；
3、张力不稳定，纸带会发生跳动，以致于会 出现套印不准、重影等问题。尤其是机器起 动、停车时，张力不稳，会造成断纸、拥纸。
Rmax
作为分压器用：
Ua
x xmax
Umax
图 9 . 2 电电 位位器器式式角 角度 度传 传感 器感原器理 图
4、应用：常用来测量位移、压力、加速度等参量。
变阻器式传感器产品
举例：测量压力的电位器式压力传感器
原理：压力->弹簧管->角位移 ->电位器->电阻->电压
1-弹簧管（敏感元件） 2-电位器（传感元件、测量转换 电路） 3-电刷 4-传动机构（齿轮、齿条）
张力的恒定靠纸卷驱动和纸卷制动相互 协调作用来实现。
电位器作传感器的张力控制系统
第二节 电位器传感器
•电位器传感器是把被测量（线位移或角位移）转换 为电阻（或电压）变化的一种传感器, •按工作的原理可分为:变阻器式、电阻应变式、热 敏式、光敏式、电敏式.
变阻器式传感器
1、分类、特点
按制作方式分： 线绕电位器
在启动和刹车期间防止纸带过载和随意松卷.
在生产过程中，随着纸卷尺寸的不断减小，为 保持纸带的张力恒定，需对制动力矩进行相应地调 整。
第四节 电位器作传感器的张力控
一、系统结构 制
组成：
弹性缓冲辊、
运算放大器
阻尼机构
控制电路 电动单元组合仪表
电气控制装置：ห้องสมุดไป่ตู้
电位器
传感器 负重传感器
差动变压器
磁粉制动器 自然冷却和水冷 单机和双机工作
，使磁粉制动器的励磁电流、制动力矩发生变 化，实现对纸卷张力的稳定调节。
三、控制原理 尽管张力控制系统结构各异，但其控制原理 基本相同，都设有“手动”与“自动”两种控制 状态。
开机前，将系统置“手动”位，此时系统为开 环控制，磁粉制动器的励磁电流可进行手动调节， 即进行纸张张力值预选。
开机时，置“自动”位，系统为闭环控制，即 由摆动辊及传感器将检测出的张力变化信号反馈 到控制电路输入端，与给定信号综合后的差值信 号经比例积分，功率放大到可控整流电路，使磁 粉制动器的励磁电流不断改变，其制动力矩也随
2、机械特性
I5>I4>I3>I2>I1
M
I5
I4 I3 I2 I1
力矩与转速无关， 只取决于纸带张力
n
制动力拒与转子转速的关系
对张力系统的要求
为了使纸带张力保持恒定，纸卷制动器必须能 够根据纸带张力波动的情况自动进行调整，以保证 纸带匀速、平稳地进入印刷装置。
在机器稳定运转期间，应保证纸带张力稳定在 给定值上.
由于磨损不仅影响使用寿命和降低可 靠性，而且会降低测量精度，所以分辨 力较低；
动态响应较差，适合于测量变化较缓 慢的量。
2、结构
电刷
弹性金属片
电阻丝
滑动臂
3、工作原理
x
若作变阻器用，则输出电阻为： Rx xmax R
若作分压器用，则输出电压为：
Ux
x xmax
Umax
作变阻器用：
Ra
a amax
Ra
a amax
Rmax
作为分压器使用,则有
Ua
x xmax
Umax
图 9 . 2 电电 位位器器式式角 角度 度传 传感 器感原器理 图
第三节 磁粉制动器
纸带张力自动调节系统中纸带张力的改变是 靠制动器来调节的；
磁粉制动器是一种电磁离合器和制动器； 磁粉制动器在卷筒纸胶印机的纸张张力控制 系统中用来对纸卷进行制动控制。
二、印刷中纸带张力不稳的原 因
对于供纸机来说，使纸带向前运动的拉力 一般由印刷滚筒产生。
(1)印刷过程中纸卷由大变小逐渐变化，其阻 力矩也随之变化并影响纸张的张力。
(2)纸卷不圆或纸张的不均匀，印刷滚筒的凹 槽或其他因素都会引起纸带张力的波动。
(3)机器拖动不稳定 。
三、解决方法
在输纸装置中安装张力控制系统，对张 力进行自动调节。
动作过程：
张力变化→位移变化→电压信号→与给定信号 综合后的差值信号经比例积分，功率放大到可 控整流电路→磁粉制动器的励磁电流改变→制 动力矩也随之变化→从而使纸张张力维持恒定。