张力传感器培训教材演示文稿

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
，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
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；
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。
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
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。
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。
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。
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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：
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
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
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.
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）
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
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
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。