本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于紗線張力檢測的高精度放大電路，現(xiàn)有技術(shù)中電位器精度不高，長時間工作后張力檢測結(jié)果會出現(xiàn)較大偏差，使得紗線的質(zhì)量變差，本發(fā)明專利技術(shù)包括雙抽頭數(shù)控電位器、N溝道場效應(yīng)管Q1、MCU、線性霍爾傳感器、第一運算放大器U1、第二運算放大器U2、第一電阻R1和第二電阻R2；本發(fā)明專利技術(shù)在正常工作過程中每一分鐘自動進行一次偏置電壓調(diào)節(jié)和放大倍數(shù)調(diào)節(jié)，從而確保放大電路長時間工作時輸出失調(diào)電壓為零，且輸出電壓的幅值保持在后級AD轉(zhuǎn)換器基準(zhǔn)電壓源的一半至2/3之間。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用于紗線張力檢測的高精度放大電路，主要用于紡織機械上紗線張力檢測，屬于紡織電子領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
紗線張力檢測的高精度放大電路作為紡織工紗線張力檢測產(chǎn)過程中一個重要的傳感器，有著非常重要的作用。紗線張力的平衡與穩(wěn)定直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及后續(xù)加工的順利進行。實際生產(chǎn)過程中紗線張力檢測的高精度放大電路是二十四小時工作的，工作溫度也在時刻發(fā)生變化，會出現(xiàn)零漂和溫漂等。不同的紗線在設(shè)定的紗線張力的范圍也不一樣，所以需要紗線張力檢測的高精度放大電路能自動調(diào)整放大倍數(shù)使得后級電路能夠順利處理。現(xiàn)有的張力傳感器放大倍數(shù)和零點調(diào)節(jié)是使用電位器，調(diào)節(jié)過程需要手工參與，且電位器精度不高，長時間工作的情況下會出現(xiàn)張力檢測結(jié)果偏差變大的，使得紗線的質(zhì)量變差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于紗線張力檢測的高精度放大電路。本專利技術(shù)包括雙抽頭數(shù)控電位器、N溝道場效應(yīng)管Q1、MCU、線性霍爾傳感器、第一運算放大器U1、第二運算放大器U2、第一電阻R1、第二電阻R2 ；所述的雙抽頭數(shù)控電位器為SPI接口，內(nèi)含兩個可調(diào)電阻，兩個電阻的阻值都為100K Ω。所述的MCU的第25腳與N溝道場效應(yīng)管Ql柵極連接，MCU上的第20腳與雙抽頭數(shù)控電位器的CS腳連接，MCU上的第21腳與雙抽頭數(shù)控電位器的SCK腳連接，MCU上的第23腳與雙抽頭數(shù)控電位器的SI腳連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PAO腳與線性霍爾傳感器的VI輸出端連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PWO腳、PBO腳與N溝道場效應(yīng)管Ql的漏極、第一電阻Rl的一端連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PAl腳接+5V電壓，雙抽頭數(shù)控電位器的PWl腳與第一運算放大器Ul的同向輸入端連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PBl腳接-5V電壓，第一運算放大器Ul的正供電端接+12V電壓，第一運算放大器Ul的負供電端接一 12V電壓，N溝道場效應(yīng)管Ql的源極接地，第一電阻Rl的另一端與第二電阻R2的一端、第二運算放大器U2的反向輸入端連接，第二電阻R2的另一端與第二運算放大器U2的輸出端連接并作為電壓輸出端VO，電壓輸出端VO與電壓采樣端口連接，第二運算放大器U2的正供電端接+12V電壓，第二運算放大器U2的負供電端接一 12V電壓，第一運算放大器Ul的反向輸入端與第一運算放大器的輸出端、第二運算放大器U2的同向輸入端連接。所述的N溝道場效應(yīng)管Ql的導(dǎo)通內(nèi)阻低于O. 7m Ω ；所述的MCU的型號為STM32F103RBT6。本專利技術(shù)的有益效果具有調(diào)節(jié)過程智能化和精度高，長時間工作穩(wěn)定性高，電路結(jié)構(gòu)簡單，電路維護簡單，成本低廉，溫度濕度對電路的影響小。附圖說明圖I是本專利技術(shù)的電路圖。具體實施例方式如圖I所示，本專利技術(shù)一種用于紗線張力檢測的高精度放大電路包括雙抽頭數(shù)控電位器(MCP42100)、運算放大器電路、N溝道場效應(yīng)管Ql (STS19N3LLH6)、MCU(STM32F103RBT6)和線性霍爾傳感器(SS495A)。所述的運算放大器電路包括第一運算放大器Ul (NE5534)、第二運算放大器U2 (NE5534)、第一電阻 Rl (1K Ω )、第二電阻 R2 (100K Ω )；MCU的25腳與N溝道場效應(yīng)管Ql柵極連接，MCU上的20腳與雙抽頭數(shù)控電位器的CS腳連接，MCU上的21腳與雙抽頭數(shù)控電位器的SCK腳連接，MCU上的23腳與雙抽頭數(shù)控電位器的SI腳連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PAO腳與線性霍爾傳感器的VI輸出端連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PWO腳、PBO腳與N溝道場效應(yīng)管Ql的漏極、第一電阻Rl的一端連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PAl腳接+5V電壓，雙抽頭數(shù)控電位器的PWl腳與第一運算放大器Ul的同向輸入端連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PBl腳接-5V電壓，第一運算放大器Ul的正電壓端接+12V電壓，第一運算放大器Ul的負電壓端接一 12V電壓，N溝道場效應(yīng)管Ql的源極接地，第一電阻Rl的另一端與第二電阻R2的一端、第二運算放大器U2的反向輸入端連接，第二電阻R2的另一端與第二運算放大器U2的輸出端連接并作為電壓輸出端V0，電壓輸出端VO與電壓采樣端口連接，第二運算放大器U2的正電壓端接+12V電壓，第二運算放大器U2的負電壓端接一 12V電壓，第一運算放大器Ul的反向輸入端與第一運算放大器的輸出端、第二運算放大器U2的同向輸入端連接。 本專利技術(shù)通過置高MCU的25腳，使N溝道場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，使得第二運算放大器U2的反相輸入端接地，再控制MCU的20、21、23腳，調(diào)節(jié)第二可調(diào)電阻R4，第二可調(diào)電阻R4的阻值變化引起第一運算放大器Ul的正輸入端的電壓改變，使第二運算放大器U2的正輸入端的電壓改變，從而實現(xiàn)張力傳感器放大電路的偏置調(diào)節(jié)，可調(diào)電阻R4的分壓比變大則傳感器放大電路的偏置電壓越大，第二可調(diào)電阻R4的分壓比變大則傳感器放小電路的偏置電壓越小，整個過程稱之為張力傳感器放大電路的偏置自動調(diào)節(jié)。本專利技術(shù)通過置低MCU的25腳，使N溝道場效應(yīng)管Ql關(guān)斷，使得線性霍爾傳感器的信號能夠送到第二運算放大器U2的反相輸入端，再控制外部輸入的20、21、23腳，調(diào)節(jié)第一可調(diào)電阻R3，第一可調(diào)電阻R3阻值的變化使得運算放大器U2的反向放大的倍數(shù)改變，從而實現(xiàn)張力傳感器放大電路的放大倍數(shù)的調(diào)節(jié)，第二可調(diào)電阻R4的阻值越大第二運算放大器U2的反向放大倍數(shù)越小，第二可調(diào)電阻R4的阻值越小第二運算放大器U2的反向放大倍數(shù)越大，整個過程稱之為張力傳感器放大電路的放大倍數(shù)的自動調(diào)節(jié)。張力傳感器放大電路在正常使用的過程中，每一分鐘進行一次張力傳感器放大電路的偏置自動調(diào)節(jié)，確保當(dāng)運算放大器U2的反向輸入信號為零時，使第二運算放大器U2的輸出電壓為零，從而實現(xiàn)放大電路的自動調(diào)零；再進行張力傳感器放大電路的放大倍數(shù)的自動調(diào)節(jié)，使第二運算放大器U2的輸出電壓為AD轉(zhuǎn)換器電壓基準(zhǔn)源的一半到三分之二之間，從而使放大電路的輸出電壓范圍最優(yōu)。從上分析可看出，整個調(diào)節(jié)過程由單片機通過程序自動完成,且放大電路的精度主要由數(shù)控電位器的抽頭數(shù)所決定。權(quán)利要求1.一種用于紗線張力檢測的高精度放大電路，包括雙抽頭數(shù)控電位器、N溝道場效應(yīng)管Ql、MCU、線性霍爾傳感器、第一運算放大器U1、第二運算放大器U2、第一電阻R1、第二電阻R2 ；所述的MCU的第25腳與N溝道場效應(yīng)管Ql柵極連接，MCU上的第20腳與雙抽頭數(shù)控電位器的CS腳連接，MCU上的第21腳與雙抽頭數(shù)控電位器的SCK腳連接，MCU上的第23腳與雙抽頭數(shù)控電位器的SI腳連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PAO腳與線性霍爾傳感器的VI輸出端連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PWO腳、PBO腳與N溝道場效應(yīng)管Ql的漏極、第一電阻Rl的一端連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PAl腳接+5V電壓，雙抽頭數(shù)控電位器的PWl腳與第一運算放大器Ul的同向輸入端連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PBl腳接-5V電壓，第一運算放大器Ul的正供電端接+12V電壓，第一運算放大器Ul的負供電端接一 12V電壓，N溝道場效應(yīng)管Ql的源極接地，第一電阻Rl的另一端與第二電阻R2的一端、第二運算放大器U2的反向輸入端連接，第二電阻R2的另一端與第二運算放大器U2的輸出端連接并作為電壓輸出端V0，電壓輸出端VO與電壓采樣端口連接，第二運算放大本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種用于紗線張力檢測的高精度放大電路，包括雙抽頭數(shù)控電位器、N溝道場效應(yīng)管Q1、MCU、線性霍爾傳感器、第一運算放大器U1、第二運算放大器U2、第一電阻R1、第二電阻R2；所述的MCU的第25腳與N溝道場效應(yīng)管Q1柵極連接，MCU上的第20腳與雙抽頭數(shù)控電位器的CS腳連接，MCU上的第21腳與雙抽頭數(shù)控電位器的SCK腳連接，MCU上的第23腳與雙抽頭數(shù)控電位器的SI腳連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PA0腳與線性霍爾傳感器的VI輸出端連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PWO腳、PB0腳與N溝道場效應(yīng)管Q1的漏極、第一電阻R1的一端連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PA1腳接+5V電壓，雙抽頭數(shù)控電位器的PW1腳與第一運算放大器U1的同向輸入端連接，雙抽頭數(shù)控電位器的PB1腳接?5V電壓，第一運算放大器U1的正供電端接+12V電壓，第一運算放大器U1的負供電端接－12V電壓，N溝道場效應(yīng)管Q1的源極接地，第一電阻R1的另一端與第二電阻R2的一端、第二運算放大器U2的反向輸入端連接，第二電阻R2的另一端與第二運算放大器U2的輸出端連接并作為電壓輸出端VO，電壓輸出端VO與電壓采樣端口連接，第二運算放大器U2的正供電端接+12V電壓，第二運算放大器U2的負供電端接－12V電壓，第一運算放大器U1的反向輸入端與第一運算放大器的輸出端、第二運算放大器U2的同向輸入端連接。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高明煜，黃健，黃繼業(yè)，何志偉，曾毓，吳占雄，李蕓，
申請(專利權(quán))人：杭州電子科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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