压电陶瓷传感器检测方式的断纬自停装置工作原理

剑杆织机和片梭织机上，断纬自停装置通常采用压电陶瓷传感器的纬纱检测方式。纬纱从储纬器引出后，经过压电陶瓷传感器的导纱孔，张紧状态的纱线以包围角α压在传感器的导纱孔壁上，如图所示。当纱线快速
通过导纱孔时，孔壁带动压电陶瓷晶体发生受迫振动，产生交变的电压信号。对传感器输出的交变电压信号有多种不同的判别并进而控制自停的方式。

纱线对压电陶瓷传感器导纱孔的作用

1.计算机控制方式
以计算机控制的纬纱断头自停工作原理如下图所示。传感器产生的微弱检测信号先经放大，然后输入到电平比较器进行电平比较及逻辑判断。当纬纱断头或缺纬时，压电陶瓷晶体不受纱线作用，传感器输出的电压信号（实为电路噪声信号）经放大后幅值很小，低于比较电路所设置的下限电平；当双纬误入时，由于陶瓷晶体振动过剧，传感器输出的电压信号经放大后幅值高于比较电路所设置的上限电平。检测信号由比较电路进行电平比较并经逻辑电路判断，最后，电平比较器输出对应于正常引纬状态的高电平“１”或对应于断纬、缺纬、双纬误入等非正常引纬状态的低电平“０”。主轴编码器发出的主轴角度信号经接口输入到微处理器，微处理器在设定的主轴角度区域内（对应引纬阶段）对电平比较器输出的电平信号进行采样及鉴别。当检出非正常引纬的低电平“０”时，微处理器根据设定的停车主轴位置角以及最近一次纬停制动时间角，在相应时刻发出停车指令，驱动电路启动电磁制动器，使织机在预定的主轴位置角度上停车。然后，慢速电动机带动开口机构完成自动找梭口动作，并最终将织机停在工艺设定的纬停主轴角度上。
( ~" E. n5 m) U5 @$ ?3 a为避免机架振动引起的压电陶瓷晶体振动，保证断纬自停装置正确工作，传感器的安装应采取良好的隔振措施。用于剑杆织机时，由于送纬剑启动和中途两剑交接的纬纱速度很低，传感器输出的检测信号过弱，因此微处理器对检测信号的采样和鉴别区域应不包括这些时间。否则，微处理器会做出“断纬”的误判，引起空关车，影响织机效率。
织机投入工作之前，要向计算机控制系统输入所加工的纬纱特数和滤波时间等参数。微处理器将按照纬纱特数自动设置放大器的放大倍数，并在织机工作时根据滤波时间参数对电平比较器输出的电平作数字滤波（进行算术平均）。滤波的目的是为了防止纱疵通过或纱线的偶然跳动等因素引起的电平比较器短暂的低电平输出所造成的空关车。

计算机控制的纬纱断头自停工作原理图

2.不带计算机控制方式
不带计算机控制的断纬自停装置对压电陶瓷传感器输出的检测信号进行处理并控制自停的原理与前述原理基本相同。但是，它以集成电路构成的逻辑电路来完成前述的电平比较器和微处理器的功能；用接近开关和主轴上安装的凸轮片作为同步信号发生器来产生主轴位置角信号。当纬纱断头、缺纬或双纬误入时，随着主轴特定位置的角度信号到来，驱动电路启动电磁制动器，使织机制停在设定的主轴工作位置角上。
; T+ R  _% d7 R- h! r5 i8 N由于逻辑电路不具备微处理器的部分功能（如数字滤波、放大倍数自动设置等），因此使用时纬纱速度不宜过低，并不应有纬纱跳动现象。在织制过粗或过细的纬纱时，要适当调整纬纱对传感器导纱孔眼的包围角α，使传感器产生的检测信号达到适当的强度，以保证纬纱断头自停装置的正确工作。