2. Датчик усилия натяжения жгута.

В качестве измерительного элемента усилия, действующего на ролик, используем электросиловой преобразователь системы ГСП с аналоговым выходным сигналом 0-5ма [].

Схема преобразователя приведена на рис. .

Усилие натяжения волокна Р через рычажный передаточный механизм преобразующего элемента, состоящий из Т-образного рычага 1 и Г-образного рычага 2, передается на рычаг 8. Рычаг 8 связан с сердечником 5 индикатора рассогласования 6. Возникающее на индикаторе напряжение рассогласования подается на вход усилителя 7, сигнал с выхода которого поступает в силовое устройство обратной связи 9 и одновременно в линию дистанционной передачи. В силовом устройстве обратной связи 9 вырабатывается усилие Р_ОС, пропорциональное сигналу усилителя. Это усилие через рычаг 8 уравновешивает усилие Р чувствительного элемента преобразователя.

Индикатор представляет собой дифференциально-трансформаторный преобразующий элемент. Взаимоиндуктивность катушек изменяется за счет бокового перемещения пермаллоевого сердечника 5.

Устройство обратной связи выполнено как постоянный магнит, на который надвигается рамочка с током, закрепленная на Г-образном рычаге 8. Чем больше выходной сигнал усилителя, тем больше ток в обмотке обратной связи и тем выше сила взаиможействия между рамочкой и постоянным магнитом. Следовательно усилие обратной связи Р_ОС прямо пропорционально усилию входного сигнала Р.

Преобразователь силы в ток состоит из двух отдельных блоков. Рассотяние между боками должно быть не более 3м или 100м при использовании обычного или экранированного кабеля соответственно. Сопротивление нагрузки – не более 2500Ом.

Структурная схема приведена на рис. .

Настройка на заданный диапазон измерения производится путем изменения передаточного отношения рычажного механизма при плавном перемещении наездника 3 вдоль рычагов 1 и 2. Нулевое значение сигнала прибора устанавливается пружинным корректором 4.

Питание индикатора рассогласования осуществляется переменным током промышленной частоты 50Гц от трансформатора электронного усилителя.

Выбираем датчик с диапазоном измерения входного усилия 0-2000Н, сигнал измерительного преобразователя 0-5ма.

Тогда коэффициент передачи датчика равен

.

Будем считать датчик апериодическим звеном первого порядка. Время установления выходного тока на новое установившееся значение при ступенчатом изменении входного усилия равно t_ПЕР=2сек.

Считая для переходного процесса звена первого порядка t_ПЕР=4T, найдем постоянную времени датчика усилия

Т_Д==0,5сек.

Передаточная функция датчика от входного усилия на значение тока будет:

.

3. Управляющее устройство

В качестве управляющего устройства используем микропроцессорную систему, предназначенную для управления всем техпроцессом получения углеродного волокна.

На микропроцессоре реализуем последовательное корректирующее устройство W_КУ. Синтез корректирующего устройства произведем после определения передаточных функций всех элементов системы.