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2．2 张力传感器及信号调理电路设计
传感器选择主要通过分析丝线张力传感器的原理与种类，选择电阻应变式张力传感器，FK6张力传感器(Tension Sensor)可替代进口的张力传感器，具有指标优越稳定、免校准、测量精准、价格较低等优点。对于加弹应用环境具有针对性的抗干扰能力，抗破坏能力强，免维护，寿命长的特点。其性能指标如下：
FK6张力测量范围CN0-80／0-120／0-180；综合误差％FS1．2；长期零位漂移％FS1．2；一年长期增益漂移％FS1．2；一年零位漂移％FS1．2≥48 h(同上)；温度漂移％FS／10℃0．325～70℃；非线性％FS1．2。FK6传感器输出为DC 4～20 mA标准仪表信号(或电压信号DC 0～10 V／0～5 V)，接口电路形式较为简单。在此，主要对采用称重法的应变片传感器电路进行说明，图2为其接口电路图。

应变片组成的桥路包括恒压供电和恒流供电两种形式。设计采用恒流供电形式，电路采用OP07运算放大器形式。该电路形成恒流供电主要是运算放大器同相端接2 V稳压管，加在运算放大器U1反相端电阻R2(68 Ω)上的电压也为2 V。因此，流过电阻R2上的电流不因负载变化而变化。此外，在收放卷过程中，因张力变化引起桥路不平衡将有电压信号输出，输出的电压信号经仪表放大器AD623放大后传送至MPU的A／D
转换器。其中，W1为增益调整电位器；W0为零点电平调整电位器。控制电路及通信接口主要采用恒流信号输出控制，单片机与上位机通过MAX 232串行接口通信。

3 系统软件设计
3．1 控制程序设计
张力控制器软件采用PID控制方法完成对各功能模块的控制，实现参数标定、设置、张力测量、恒流信号输出等功能。软件完成初始化设置后，进行张力信号的数据采集与处理、恒流控制输出等。根据实际工况，张力信号数据采集需要进行滤波处理，采用基于提升框架的滤波算法进行仿真试验。实验结果表明，该算法可以有效消除各类噪声，与国外产品的相关技术相比具有一定的先进性。
控制算法采用积分分离式的PID控制，防止偏差较大时造成PID运算的积分积累，避免控制量超过制动器的最大动作范围。当控制量与设定值的偏差较大时，取消积分作用；当控制量接近设定值时，加入积分作用，以便消除静差，提高控制精度。在实际运行中，根据实际需要还可以取消微分的调节作用，图3为程序流程图。

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关键词： C8051F350 LabVIEW 张力 监控系统