[发明专利]一种基于数字电位器的卷绕物放卷张力自动控制电路

说明书

本发明属于工业测控领域，涉及一种电路，特别涉及一种基于数字电位器的卷绕物放卷张力自动控制电路，适用于各类卷绕物放卷张力控制的场合。本发明包括磁粉制动器、霍尔开关、磁钢、功率调节模块、稳压模块、分频器、数字电位器、施密特反相器、选择开关、DIP开关、初始电位器等。本发明根据恒张力放卷控制中的放卷轴制动力矩与卷径成正比的原理，利用放卷轴上安装霍尔开关的输出脉冲信号经可预置分频器后控制数字电位器的输出信号作为磁粉制动器功率驱动模块的指令，以按卷径递减规律递减磁粉制动器的输出制动力矩，实现间接的恒张力放卷控制。该方案电路简单、成本低、可产品化，应用范围广。

技术领域

本发明属于工业测控领域，涉及一种电路，特别涉及一种基于数字电位器的卷绕物放卷张力自动控制电路，适用于各类卷绕物放卷张力控制的场合。

背景技术

在诸如塑料薄膜、纺织物、纸、金属箔膜、带料、线缆等各类卷绕物生产加工过程中，张力控制是关键技术。目前，以磁粉制动器为放卷张力控制系统执行部件的卷绕物放卷张力控制方案主要有两种：第一种张力闭环控制方案，最常用的是采用力传感器检测装置检测卷绕物张力，以高性能MCU(嵌入式单片机、DSP等)为控制器核心，其优点是控制精度高，不足之处在于系统结构复杂，尤其张力检测装置复杂(需要在一根浮动导辊的两端分别安装力传感器，且还需前邻辊、后邻辊等组成)，体积大、成本高，张力检测装置需定期校准，系统维护较麻烦。第二种是张力间接控制方案，其特点是：不直接检测张力，而是检测放卷轴上的料卷半径，通过以PLC系统或高性能MCU(嵌入式单片机、DSP等)为核心的控制器使磁粉制动器输出的制动力矩随着生产过程放卷半径的减小而减小，以间接控制放卷张力，其控制精度不如张力闭环控制方案但能满足很多生产过程的要求，但放卷半径检测也较麻烦，系统成本较高仅次于张力闭环控制方案。因此，提出一种基于完全由电路实现的、简单可靠的放卷张力间接控制电路，具有很好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种基于数字电位器的卷绕物放卷张力自动控制电路方案，该方案利用恒张力放卷控制中的放卷轴制动力矩与卷径成正比的原理，在放卷轴上安装霍尔开关的感应磁钢，使霍尔开关输出脉冲信号经可预置分频器后控制数字电位器的输出信号作为磁粉制动器功率驱动模块的指令，以按卷径递减规律递减磁粉制动器的输出制动力矩，实现间接的恒张力放卷控制。该方案电路简单、成本低、可产品化。