承座式张力传感器工作原理 - 余姚市视迈电子技术有限公司企业论坛 - 中国自动化企业中心

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发表人：科技变革

发表时间：2013/4/12 17:11:00

本栏论题：

承座式张力传感器工作原理 [2443]

    承座式张力传感器是对张力直接进行检测，与机械紧密地结合在一起，没有移动部件的检测方式。通常两个传感器配对使用，将它们装在检测导辊两侧的端轴上，料带通过检测导辊施加负载，使张力传感器敏感元件产生位移或变形，从而检测出实际张力值，并将此张力数据转换成张力信号反馈给张力控制器。最终实现张力闭环控制。其优点是检测范围宽，响应速度快，线性好。缺点是不能吸收张力的峰值，机械的加减速难以处理，不容易实现髙速切换卷等。因此，当处于平衡状态的张力控制系统受到较强的干扰时，系统瞬间来不及做出反应，料带上张力变化的幅度值会较大，对张力揑制尽快重新进人平衡状态不利。

    张力传感器放置在辊子的支持轴承下方，由刚性材料做成，它只对水平方向的张力起作用。当一定张力的片材通过该辊时，片材所受到的张力分成两部分（水平方向的力FR和垂直方向的力Fv)

    根据张力传感器的值Fr就可以计算出该片材此时的张力值T。

    承座式张力传感器一般是由特殊的刚性材料做成的，如ABB公司PFTLIOIA、101B系列。其工作原理通常有以下三种。

    (1)压磁式张力传感器它的一次线圈和二次线圈正确通过传感器的四个孔（其中一次线圈为激励线圈，二次线圈为感应线圈）。在正常情况下（即无水平张力）一次线圈的感应磁场如图3-17b所示，由于孔的合理放置，二次线圈无感应电压产生。当水平张力T作用在传感器上时，一次线圈的电磁场就会产生变化，从而二次线圈就会感应出相应的电压，如图3-17c所示。一旦水平张力作用改变方向，二次线圈的电压极性也相应改变。张力传感器的激励信号为330Hz、0.5A的交流信号，张力作用的大小反映在输出信号的幅度上，张力的方向则反映在输出信号的极性上。信号放大器的作用就是先过滤DC信号，然后通过增益运算放大器，最后可以选择适当的加法器、减法器等输出张力控制所需的纸幅A 侧张力信号、B侧张力信号、A侧+B侧的张力之和的信号与A侧-B侧的张力之差的信号。

    该类型传感器通常是由两块铁板和四片弹性钢片连接组成的。四片弹性钢片用来吸收垂直方向的分力，磁性测量元件安装在中间二片钢片中，使测力计只对测量方向上的机械应力敏感。在测量过程中，磁弹性元件由于受机械应力的变化，将产生磁性材料的导磁性能变化。该元件是用一种经过特殊技术处理过的多片金属薄片做成的。在元件上绕有两个交叉而互成垂直角度的两个线圈，在没有外界机械应力时，因为两个线圈相互垂直，故不会出现磁耦现象，即在二次线圈上不会产生感应电压。当磁性元件在测量方向上受到机械应力时即出现磁耦现象。在二次线圈上产生与机械力成正比的感应交流电压信号，通过信号处理，输出 —个与机械力大小成正比的张力信号。
    (2)压敏电阻传感器它安装于轴承和机架之间，记录水平方向的卷筒张力，采用相应的放大器来进行全桥电压供给和测量信号的处理。放大器输出端的信号和径向作用力成比例，可用于数字显示或作为闭环回路的瞬时值。

    如美国蒙特福T系列就属于压敏电阻型。

    (3)板簧式微位移张力传感器它的优点是检测范围宽，响应速度快，线性好；缺点是不能吸收张力的峰值，机械的加减速难以处理，不容易实现高速切换卷等。因此，当处于平衡状态的张力控制系统受到较强的干扰时，系统瞬间来不及做出反应，料带上张力变化的幅度值会较大，对张力控制尽快重新进入平衡状态不利。

    如日本三赛LX-TD型属于板簧式微位移张力传感器。
    http://www.chinakong.com/upload/upload13/201304121710068.jpg

    本文链接：http://www.zdhbuy.com/sensor/823.html

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