张力传感器培训教材 ppt课件

张力传感器 培训教材
张力传感器培训 教材
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。
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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 。
张力传感器培 训教材
在输纸装置中安装张力控制系统，对张 力进行自动调节。
励磁电流越大，制动器转子制动力矩也越大。
注意：制动力矩与转子转速无关。
张力传感器培训 1、调整特教性材
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
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）
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 ）
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
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•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
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按制作方式分： 线绕电位器
张力传感器培 训教材
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
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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.
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
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
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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。
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。
张力传感器培训教材
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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。
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
张力传感器培训教材
上海理工大学
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上海理工大学
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。
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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。
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上海理工大学
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
若作分压器用，则输出电压为：
Ux
x xmax
Umax
作变阻器用：
Ra
a amax
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
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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
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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一、系统结构
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
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；
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。
张力传感器 电刷 培训教材
弹性金属片
电阻丝
滑动臂
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x
若作变阻器用，则输出电阻为： Rx xmax R
，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。
张力传感器培训教材 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