[实用新型]一种自动补偿数字式张力传感器

说明书

本实用新型公开了一种自动补偿数字式张力传感器，具体涉及张力传感器技术领域，包括底座，安装于底座上端面的机械组件、数显组件和传感组件，机械组件和数显组件通过传感组件相连接，传感组件包括安装在底座上端面的第一定栅、第二定栅，第一定栅、第二定栅之间设有动栅；数显组件包括安装在底座上端面的电路板和电容极板组，电路板通过导线与电容极板组并联，电路板的输入端通过导线分别与第一定栅、第二定栅和动栅的输出端电连接。本实用新型具有动栅和第一定栅、动栅和第二定栅两组电容或电感的敏感装置，其中一组是用来感应张力的变化，另一组用来指示环境参数的漂移，结合特定算法，实现自适应补偿环境参数，进一步提高精度和稳定性。

技术领域

本实用新型涉及张力传感器技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种自动补偿数字式张力传感器。

背景技术

张力传感器是张力控制过程中，用于测量卷材张力值大小的仪器。按其工作原理又可分为应变片型和微位移型。应变片型是张力应变片和压缩应变片按照电桥方式连接在一起，当受到外压力时应变片的电阻值也随之改变，改变值的多少将正比于所受张力的大小；微位移型是通过外力施加负载，使板簧产生位移，然后通过差接变压器检测出张力，由于板簧的位移量极小，大约±200μm，所以称作微位移型张力检测器。另外，由外型结构上又分为：轴台式、穿轴式、悬臂式等。

纱线张力传感器大多采用声表面波或者是电阻应变原理。采用电阻桥应变片原理的传感器是将应变片贴在弹性体上，随着时间的推移会产生蠕变等各种问题。而是基于声表面波原理的传感器是要将精元用胶粘接在弹性体上，产品成型以后在使用过程中很容易因为震动等因素而产生裂片，使传感器失效。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种自动补偿数字式张力传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种自动补偿数字式张力传感器，包括底座，安装于底座上端面的机械组件、数显组件和传感组件，所述机械组件和数显组件通过传感组件相连接，所述机械组件包括安装于底座上端面的支架，所述支架的上端面安装有第二弹性体，所述第二弹性体的上端与压杆的一端相连接，所述压杆的另一端下方安装有第一弹性体；

所述传感组件包括安装在底座上端面的第一定栅、第二定栅，所述第一定栅、第二定栅之间设有动栅，所述动栅的顶端与第一弹性体的下端相连接；

所述数显组件包括安装在底座上端面的电路板和电容极板组，所述电路板通过导线与电容极板组并联，所述电路板的输入端通过导线分别与第一定栅、第二定栅和动栅的输出端电连接。

在一个优选的实施方式中，所述电路板上安装有振荡电路和MCU，所述振荡电路的输出端与MCU的输入端电连接，且所述振荡电路通过导线与电容极板组并联。

在一个优选的实施方式中，所述动栅设在第一定栅、第二定栅的中间，所述动栅距离第一定栅、第二定栅的距离相等。

在一个优选的实施方式中，所述第一弹性体和第二弹性体均采用金属或者陶瓷材质。

与现有技术相比，本实用新型的技术效果和优点：

1、具有动栅和第一定栅、动栅和第二定栅两组电容或电感的敏感装置，其中一组是用来感应张力的变化，另外一组用来指示环境参数的漂移，结合特定的算法，可以实现自适应补偿环境参数，进一步提高精度和稳定性；

2、具有将丝线张力转变为压力，压力再转变为物理形变的机械组件，机械组件的形变将会导致传感器中电感或者是电容的变化，通过振荡电路将电感或电容的变化转换为振荡频率的变化,将这个变化量给MCU进行数字计算，从而得到张力的变化；MCU内部程序具有的线性化算法，可以对温飘和如变进行补偿，便于实现更高的精度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。