一種卷繞物彈性模量檢測電路的製作方法

2023-04-22 21:51:51

專利名稱：一種卷繞物彈性模量檢測電路的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於工業控制領域，涉及一種電路，特別涉及一種卷繞物彈性模量檢測電路。適用於要求在線檢測柔性卷繞物彈性模量參數的場合。
背景技術：
卷繞物是諸如塑料薄膜、軟包裝材料、紡織物、紙品、膠帶、膠片、柔性線纜及管材等各類柔性帶材、柔性線材及管材的統稱。彈性模量是表徵柔性卷繞物物理性能的重要參數之一，在生產過程中，柔性卷繞物的彈性模量對卷繞物材料的運行狀況及張力等參數具有重要影響。目前對柔性卷繞物彈性模量的測量，常用在實驗室內進行的抽樣離線測量方法，即在靜止狀態下對卷繞物材料施力，通過測量拉伸量與施力大小，經計算獲得物彈性模量的數據。存在的主要問題是只能離線抽樣測量，且從目前生產用的柔性卷繞物產品技術數據中無法查到該參數，這對制訂合理的生產工藝參數與生產操作等造成很大的盲目性。
發明內容本實用新型的目的是為克服現有技術存在的不足，在柔性卷繞物生產線中，利用各生產單元中的前、後兩驅動軸電機上已有的速度傳感器信號與張力傳感器信號，提出基於兩軸相對線速度差的信號與張力信號進行運算，實現在線獲取彈性模量參數的一種卷繞物彈性模量在線檢測電路。本實用新型包括速度脈衝信號變換電路和彈性模量運算電路。速度脈衝信號變換電路包括連接件CNl，CNl的張力信號輸入端UT端與上輸入電阻RO的一端連接，CNl的脈衝信號1輸入端FVl端與下輸入電阻R2的一端、下微分電容C8 的一端連接，下輸入電阻R2的另一端接地，CNl的脈衝信號2輸入端FV2端與中輸入電阻 Rl的一端、上微分電容C5的一端連接，中輸入電阻Rl的另一端接地，CNl的地端GND端接地，CNl的信號輸出端OUT端與輸出放大器IC8的輸出端OUT端、增益電位器RP3的一端連接，CNl的正電源輸入端+V端與電源模塊PMl的正輸入端+IN端連接，CNl的負電源輸入端-V端與電源模塊PMl的負輸入端-IN端連接，電源模塊PMl的正輸出端+V端與上電解電容Cl的正端、上高頻電容C3的一端、VCC端連接，上電解電容Cl的負端、上高頻電容C3 的另一端接地，電源模塊PMl的負輸出端-V端與下電解電容C2的負端、下高頻電容C4的一端、VSS端連接，下電解電容C2的正端、下高頻電容C4的另一端接地，電源模塊PMl的地端GND端接地。上微分電容C5的另一端與上微分電阻R3的一端、上F/V晶片ICl的輸入端IN端連接，上微分電阻R3的另一端接VCC端，上F/V晶片ICl的比較端CO端與上限壓電阻R4 的一端、上比較電阻R5的一端連接，上限壓電阻R4的另一端接VCC端，上比較電阻R5的另一端接地，上F/V晶片ICl的參考端REF端與上參考電阻R6的一端連接，上參考電阻R6的另一端與上參考電位器RPl的一端連接，上參考電位器RPl的另一端及其中心端接地，上F/V晶片ICl的電源端+V端接VCC端，上F/V晶片ICl的接地端GND端與邏輯端LO端接地， 上F/V晶片ICl的定時端RC端與上定時電阻R7的一端、上定時電容C6的一端連接，上定時電阻R7的另一端接VCC端，上定時電容C6的另一端接地，上F/V晶片ICl的輸出端OUT 端與上負載電阻R8的一端、上負載電容C7的一端、上跟隨器IC3的正輸入端+IN端連接， 上負載電阻R8的另一端接地，上負載電容C7的另一端接地，上跟隨器IC3的輸出端OUT端與其負輸入端-IN端、上乘法器IC5的X正輸入端Xl端連接，上跟隨器IC3的電源端+V端接VCC端，IC3的接地端GND端接地。下微分電容C8的另一端與下微分電阻R9的一端、下F/V晶片IC2的輸入端IN端連接，下微分電阻R9的另一端接VCC端，下F/V晶片IC2的比較端CO端與下限壓電阻RlO 的一端、下比較電阻Rll的一端連接，下限壓電阻RlO的另一端接VCC端，下比較電阻Rll 的另一端接地，下F/V晶片IC2的參考端REF端與下參考電阻R12的一端連接，下參考電阻 R12的另一端與下參考電位器RP2的一端連接，下參考電位器RP2的另一端及其中心端接地，下F/V晶片IC2的電源端+V端接VCC端，下F/V晶片IC2的接地端GND端與邏輯端LO 端接地，下F/V晶片IC2的定時端RC端與下定時電阻R13的一端、下定時電容C9的一端連接，下定時電阻R13的另一端接VCC端，下定時電容C9的另一端接地，下F/V晶片IC2的輸出端OUT端與下負載電阻R14的一端、下負載電容ClO的一端、下跟隨器IC4的正輸入端 +IN端連接，下負載電阻R14的另一端接地，下負載電容ClO的另一端接地，下跟隨器IC4的輸出端OUT端與其負輸入端-IN端、上乘法器IC5的X負輸入端X2端、正端下電阻R18的一端連接，下跟隨器IC4的電源端+V端接VCC端，IC4的接地端GND端接地。彈性模量運算電路包括上乘法器IC5，上乘法器IC5的Y負輸入端Y2端、偏置端Z 端接地，上乘法器IC5的正電源端+V端接VCC端，上乘法器IC5的負電源端-V端接VSS端， 上乘法器IC5的輸出端OUT端與負端上電阻R15的一端連接，上乘法器IC5的Y正輸入端 Yl端與運算放大器IC6的輸出端OUT端、下乘法器IC7的X正輸入端Xl端連接，運算放大器IC6的正電源端+V端接VCC端、接地端GND端接地，運算放大器IC6的負輸入端-IN端與負端上電阻R15的另一端、負端下電阻R16的一端連接，負端下電阻R16的另一端接地， 運算放大器IC6的正輸入端+IN端與正端上電阻R17的一端、正端下電阻R18的另一端連接，正端上電阻R17的另一端接地；下乘法器IC7的Y負輸入端Y2端、偏置端Z端接地，下乘法器IC7的正電源端+V端接VCC端，下乘法器IC7的負電源端-V端接VSS端，下乘法器 IC7的Y正輸入端Yl端與上輸入電阻RO的另一端、輸入電容CO的一端連接，輸入電容CO 的另一端接地，下乘法器IC7的輸出端OUT端與濾波電阻R19 —端連接，濾波電阻R19另一端與濾波電容Cll的一端、分壓電阻R20的一端、輸出放大器IC8的正輸入端+IN端連接， 濾波電容Cll的另一端、分壓電阻R20的另一端接地，輸出放大器IC8的負輸入端-IN端與接地電阻R21的一端、反饋電阻R22的一端連接，接地電阻R21的另一端接地，反饋電阻R22 的另一端與增益電位器RP3的另一端及其中心端連接。本實用新型的有益效果是利用柔性卷繞物各生產單元中的前、後兩驅動軸電機上已有的速度傳感器信號及張力傳感器信號，對兩軸線速度信號與張力信號進行簡單的電路運算，即可在線獲取柔性卷繞物的彈性模量參數，該方法可靠性高、成本低、通用性強。

[0010]圖1為本實用新型的電路圖；圖2為本實用新型的實際應用狀態示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實用新型包括速度脈衝信號變換電路和彈性模量運算電路。速度脈衝信號變換電路包括連接件CN1，CNl的張力信號輸入端UT端與上輸入電阻RO的一端連接，CNl的脈衝信號1輸入端FVl端與下輸入電阻R2的一端、下微分電容C8 的一端連接，下輸入電阻R2的另一端接地，CNl的脈衝信號2輸入端FV2端與中輸入電阻 Rl的一端、上微分電容C5的一端連接，中輸入電阻Rl的另一端接地，CNl的地端GND端接地，CNl的信號輸出端OUT端與輸出放大器IC8的輸出端OUT端、增益電位器RP3的一端連接，CNl的正電源輸入端+V端與電源模塊PMl的正輸入端+IN端連接，CNl的負電源輸入端-V端與電源模塊PMl的負輸入端-IN端連接，電源模塊PMl的正輸出端+V端與上電解電容Cl的正端、上高頻電容C3的一端、VCC端連接，上電解電容Cl的負端、上高頻電容C3 的另一端接地，電源模塊PMl的負輸出端-V端與下電解電容C2的負端、下高頻電容C4的一端、VSS端連接，下電解電容C2的正端、下高頻電容C4的另一端接地，電源模塊PMl的地端GND端接地；上微分電容C5的另一端與上微分電阻R3的一端、上F/V晶片ICl的輸入端IN端連接，上微分電阻R3的另一端接VCC端，上F/V晶片ICl的比較端CO端與上限壓電阻R4的一端、上比較電阻R5的一端連接，上限壓電阻R4的另一端接VCC端，上比較電阻 R5的另一端接地，上F/V晶片ICl的參考端REF端與上參考電阻R6的一端連接，上參考電阻R6的另一端與上參考電位器RPl的一端連接，上參考電位器RPl的另一端及其中心端接地，上F/V晶片ICl的電源端+V端接VCC端，上F/V晶片ICl的接地端GND端與邏輯端LO 端接地，上F/V晶片ICl的定時端RC端與上定時電阻R7的一端、上定時電容C6的一端連接，上定時電阻R7的另一端接VCC端，上定時電容C6的另一端接地，上F/V晶片ICl的輸出端OUT端與上負載電阻R8的一端、上負載電容C7的一端、上跟隨器IC3的正輸入端+IN 端連接，上負載電阻R8的另一端接地，上負載電容C7的另一端接地，上跟隨器IC3的輸出端OUT端與其負輸入端-IN端、上乘法器IC5的X正輸入端Xl端連接，上跟隨器IC3的電源端+V端接VCC端，IC3的接地端GND端接地；下微分電容C8的另一端與下微分電阻R9 的一端、下F/V晶片IC2的輸入端IN端連接，下微分電阻R9的另一端接VCC端，下F/V晶片IC2的比較端CO端與下限壓電阻RlO的一端、下比較電阻Rll的一端連接，下限壓電阻 RlO的另一端接VCC端，下比較電阻Rll的另一端接地，下F/V晶片IC2的參考端REF端與下參考電阻R12的一端連接，下參考電阻R12的另一端與下參考電位器RP2的一端連接，下參考電位器RP2的另一端及其中心端接地，下F/V晶片IC2的電源端+V端接VCC端，下F/ V晶片IC2的接地端GND端與邏輯端LO端接地，下F/V晶片IC2的定時端RC端與下定時電阻R13的一端、下定時電容C9的一端連接，下定時電阻R13的另一端接VCC端，下定時電容 C9的另一端接地，下F/V晶片IC2的輸出端OUT端與下負載電阻R14的一端、下負載電容 ClO的一端、下跟隨器IC4的正輸入端+IN端連接，下負載電阻R14的另一端接地，下負載電容ClO的另一端接地，下跟隨器IC4的輸出端OUT端與其負輸入端-IN端、上乘法器IC5的 X負輸入端X2端、正端下電阻R18的一端連接，下跟隨器IC4的電源端+V端接VCC端，IC4的接地端GND端接地；彈性模量運算電路包括上乘法器IC5，上乘法器IC5的Y負輸入端Y2端、偏置端Z 端接地，上乘法器IC5的正電源端+V端接VCC端，上乘法器IC5的負電源端-V端接VSS端， 上乘法器IC5的輸出端OUT端與負端上電阻R15的一端連接，上乘法器IC5的Y正輸入端 Yl端與運算放大器IC6的輸出端OUT端、下乘法器IC7的X正輸入端Xl端連接，運算放大器IC6的正電源端+V端接VCC端、接地端GND端接地，運算放大器IC6的負輸入端-IN端與負端上電阻R15的另一端、負端下電阻R16的一端連接，負端下電阻R16的另一端接地， 運算放大器IC6的正輸入端+IN端與正端上電阻R17的一端、正端下電阻R18的另一端連接，正端上電阻R17的另一端接地；下乘法器IC7的Y負輸入端Y2端、偏置端Z端接地，下乘法器IC7的正電源端+V端接VCC端，下乘法器IC7的負電源端-V端接VSS端，下乘法器 IC7的Y正輸入端Yl端與上輸入電阻RO的另一端、輸入電容CO的一端連接，輸入電容CO 的另一端接地，下乘法器IC7的輸出端OUT端與濾波電阻R19 —端連接，濾波電阻R19另一端與濾波電容Cll的一端、分壓電阻R20的一端、輸出放大器IC8的正輸入端+IN端連接， 濾波電容Cll的另一端、分壓電阻R20的另一端接地，輸出放大器IC8的負輸入端-IN端與接地電阻R21的一端、反饋電阻R22的一端連接，接地電阻R21的另一端接地，反饋電阻R22 的另一端與增益電位器RP3的另一端及其中心端連接[0016]本實用新型所使用的包括F/V晶片IC1、IC2，跟隨器IC3、IC4，乘法器IC5、IC7， 放大器IC6、IC8，電源模塊PMl，連接件CNl等在內的所有器件均採用現有的成熟產品，可以通過市場取得。例如F/V晶片採用LM231、跟隨器與放大器採用TLC2^4、乘法器採用 AD633、電源模塊採用E0512D-2W、連接件CNl採用CH2. 54-7連接器等。本實用新型中的主要電路參數及輸入輸出關係如下(一)張力軟檢測方法的依據
權利要求1. 一種卷繞物彈性模量檢測電路，包括速度脈衝信號變換電路和彈性模量運算電路， 其特徵在於速度脈衝信號變換電路包括連接件CNl，CNl的張力信號輸入端UT端與上輸入電阻RO 的一端連接，CNl的脈衝信號1輸入端FVl端與下輸入電阻R2的一端、下微分電容C8的一端連接，下輸入電阻R2的另一端接地，CNl的脈衝信號2輸入端FV2端與中輸入電阻Rl的一端、上微分電容C5的一端連接，中輸入電阻Rl的另一端接地，CNl的地端GND端接地，CNl 的信號輸出端OUT端與輸出放大器IC8的輸出端OUT端、增益電位器RP3的一端連接，CNl 的正電源輸入端+V端與電源模塊PMl的正輸入端+IN端連接，CNl的負電源輸入端-V端與電源模塊PMl的負輸入端-IN端連接，電源模塊PMl的正輸出端+V端與上電解電容Cl的正端、上高頻電容C3的一端、VCC端連接，上電解電容Cl的負端、上高頻電容C3的另一端接地，電源模塊PMl的負輸出端-V端與下電解電容C2的負端、下高頻電容C4的一端、VSS 端連接，下電解電容C2的正端、下高頻電容C4的另一端接地，電源模塊PMl的地端GND端接地；上微分電容C5的另一端與上微分電阻R3的一端、上F/V晶片ICl的輸入端IN端連接，上微分電阻R3的另一端接VCC端，上F/V晶片ICl的比較端CO端與上限壓電阻R4的一端、上比較電阻R5的一端連接，上限壓電阻R4的另一端接VCC端，上比較電阻R5的另一端接地，上F/V晶片ICl的參考端REF端與上參考電阻R6的一端連接，上參考電阻R6的另一端與上參考電位器RPl的一端連接，上參考電位器RPl的另一端及其中心端接地，上F/V 晶片ICl的電源端+V端接VCC端，上F/V晶片ICl的接地端GND端與邏輯端LO端接地，上 F/V晶片ICl的定時端RC端與上定時電阻R7的一端、上定時電容C6的一端連接，上定時電阻R7的另一端接VCC端，上定時電容C6的另一端接地，上F/V晶片ICl的輸出端OUT端與上負載電阻R8的一端、上負載電容C7的一端、上跟隨器IC3的正輸入端+IN端連接，上負載電阻R8的另一端接地，上負載電容C7的另一端接地，上跟隨器IC3的輸出端OUT端與其負輸入端-IN端、上乘法器IC5的X正輸入端Xl端連接，上跟隨器IC3的電源端+V端接 VCC端，IC3的接地端GND端接地；下微分電容C8的另一端與下微分電阻R9的一端、下F/V 晶片IC2的輸入端IN端連接，下微分電阻R9的另一端接VCC端，下F/V晶片IC2的比較端 CO端與下限壓電阻RlO的一端、下比較電阻Rll的一端連接，下限壓電阻RlO的另一端接 VCC端，下比較電阻Rll的另一端接地，下F/V晶片IC2的參考端REF端與下參考電阻R12 的一端連接，下參考電阻R12的另一端與下參考電位器RP2的一端連接，下參考電位器RP2 的另一端及其中心端接地，下F/V晶片IC2的電源端+V端接VCC端，下F/V晶片IC2的接地端GND端與邏輯端LO端接地，下F/V晶片IC2的定時端RC端與下定時電阻R13的一端、 下定時電容C9的一端連接，下定時電阻R13的另一端接VCC端，下定時電容C9的另一端接地，下F/V晶片IC2的輸出端OUT端與下負載電阻R14的一端、下負載電容ClO的一端、下跟隨器IC4的正輸入端+IN端連接，下負載電阻R14的另一端接地，下負載電容ClO的另一端接地，下跟隨器IC4的輸出端OUT端與其負輸入端-IN端、上乘法器IC5的X負輸入端X2 端、正端下電阻R18的一端連接，下跟隨器IC4的電源端+V端接VCC端，IC4的接地端GND 端接地；彈性模量運算電路包括上乘法器IC5，上乘法器IC5的Y負輸入端Y2端、偏置端Z端接地，上乘法器IC5的正電源端+V端接VCC端，上乘法器IC5的負電源端-V端接VSS端，上乘法器IC5的輸出端OUT端與負端上電阻R15的一端連接，上乘法器IC5的Y正輸入端Yl端與運算放大器IC6的輸出端OUT端、下乘法器IC7的X正輸入端Xl端連接，運算放大器 IC6的正電源端+V端接VCC端、接地端GND端接地，運算放大器IC6的負輸入端-IN端與負端上電阻R15的另一端、負端下電阻R16的一端連接，負端下電阻R16的另一端接地，運算放大器IC6的正輸入端+IN端與正端上電阻R17的一端、正端下電阻R18的另一端連接， 正端上電阻R17的另一端接地；下乘法器IC7的Y負輸入端Y2端、偏置端Z端接地，下乘法器IC7的正電源端+V端接VCC端，下乘法器IC7的負電源端-V端接VSS端，下乘法器IC7 的Y正輸入端Yl端與上輸入電阻RO的另一端、輸入電容CO的一端連接，輸入電容CO的另一端接地，下乘法器IC7的輸出端OUT端與濾波電阻R19 —端連接，濾波電阻R19另一端與濾波電容Cll的一端、分壓電阻R20的一端、輸出放大器IC8的正輸入端+IN端連接，濾波電容Cll的另一端、分壓電阻R20的另一端接地，輸出放大器IC8的負輸入端-IN端與接地電阻R21的一端、反饋電阻R22的一端連接，接地電阻R21的另一端接地，反饋電阻R22的另一端與增益電位器RP3的另一端及其中心端連接。
專利摘要本實用新型涉及一種卷繞物彈性模量檢測電路。現有技術只能離線抽樣測量，且產品技術數據中無法查到該參數。本實用新型包括速度脈衝信號變換電路和彈性模量運算電路，速度脈衝信號變換電路包括連接件CN1，CN1的脈衝信號1輸入端FV1端與下微分電容C8的一端連接，下微分電容C8的另一端與下F/V晶片IC2的輸入端IN端連接，下F/V晶片IC2的輸出端OUT端與下跟隨器IC4的正輸入端+IN端連接；彈性模量運算電路包括上乘法器IC5、運算放大器IC6、上下乘法器IC7、輸出放大器IC8等。本實用新型通用性強、可靠性高、成本低。
文檔編號G01N3/08GK202110102SQ20112021493
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者盧玲, 陳德傳 申請人:杭州電子科技大學