壓電陶瓷傳感器檢測方式的斷緯自停裝置工作原理

劍桿織機和片梭織機上，斷緯自停裝置通常采用壓電陶瓷傳感器的緯紗檢測方式。緯紗從儲緯器引出后，經過壓電陶瓷傳感器的導紗孔，張緊狀態的紗線以包圍角α壓在傳感器的導紗孔壁上，如圖所示。當紗線快速
1 r1 F. Q* f( y3 f$ |通過導紗孔時，孔壁帶動壓電陶瓷晶體發生受迫振動，產生交變的電壓信號。對傳感器輸出的交變電壓信號有多種不同的判別并進而控制自停的方式。
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紗線對壓電陶瓷傳感器導紗孔的作用

1.計算機控制方式
以計算機控制的緯紗斷頭自停工作原理如下圖所示。傳感器產生的微弱檢測信號先經放大，然后輸入到電平比較器進行電平比較及邏輯判斷。當緯紗斷頭或缺緯時，壓電陶瓷晶體不受紗線作用，傳感器輸出的電壓信號（實為電路噪聲信號）經放大后幅值很小，低于比較電路所設置的下限電平；當雙緯誤入時，由于陶瓷晶體振動過劇，傳感器輸出的電壓信號經放大后幅值高于比較電路所設置的上限電平。檢測信號由比較電路進行電平比較并經邏輯電路判斷，最后，電平比較器輸出對應于正常引緯狀態的高電平“１”或對應于斷緯、缺緯、雙緯誤入等非正常引緯狀態的低電平“０”。主軸編碼器發出的主軸角度信號經接口輸入到微處理器，微處理器在設定的主軸角度區域內（對應引緯階段）對電平比較器輸出的電平信號進行采樣及鑒別。當檢出非正常引緯的低電平“０”時，微處理器根據設定的停車主軸位置角以及最近一次緯停制動時間角，在相應時刻發出停車指令，驅動電路啟動電磁制動器，使織機在預定的主軸位置角度上停車。然后，慢速電動機帶動開口機構完成自動找梭口動作，并最終將織機停在工藝設定的緯停主軸角度上。
/ L6 q; r6 E4 G$ A3 y* d* n/ V為避免機架振動引起的壓電陶瓷晶體振動，保證斷緯自停裝置正確工作，傳感器的安裝應采取良好的隔振措施。用于劍桿織機時，由于送緯劍啟動和中途兩劍交接的緯紗速度很低，傳感器輸出的檢測信號過弱，因此微處理器對檢測信號的采樣和鑒別區域應不包括這些時間。否則，微處理器會做出“斷緯”的誤判，引起空關車，影響織機效率。
織機投入工作之前，要向計算機控制系統輸入所加工的緯紗特數和濾波時間等參數。微處理器將按照緯紗特數自動設置放大器的放大倍數，并在織機工作時根據濾波時間參數對電平比較器輸出的電平作數字濾波（進行算術平均）。濾波的目的是為了防止紗疵通過或紗線的偶然跳動等因素引起的電平比較器短暫的低電平輸出所造成的空關車。

計算機控制的緯紗斷頭自停工作原理圖

2.不帶計算機控制方式
) @0 p& o- ?% Y! ~' @/ y不帶計算機控制的斷緯自停裝置對壓電陶瓷傳感器輸出的檢測信號進行處理并控制自停的原理與前述原理基本相同。但是，它以集成電路構成的邏輯電路來完成前述的電平比較器和微處理器的功能；用接近開關和主軸上安裝的凸輪片作為同步信號發生器來產生主軸位置角信號。當緯紗斷頭、缺緯或雙緯誤入時，隨著主軸特定位置的角度信號到來，驅動電路啟動電磁制動器，使織機制停在設定的主軸工作位置角上。
8 C, S7 S- S/ x. ]: [" y由于邏輯電路不具備微處理器的部分功能（如數字濾波、放大倍數自動設置等），因此使用時緯紗速度不宜過低，并不應有緯紗跳動現象。在織制過粗或過細的緯紗時，要適當調整緯紗對傳感器導紗孔眼的包圍角α，使傳感器產生的檢測信號達到適當的強度，以保證緯紗斷頭自停裝置的正確工作。