专利名称：张力控制装置的张力检测器用输入电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及张力控制装置的张力检测器用输入电路，特别涉及装在控制例如纸、薄膜、电线等长度长的材料张紧情况的张力控制装置(tensioncontroller)内的张力检测装置用的输入电路。
背景技术：
张力检测器作为控制纸、薄膜、线材等薄条(web)的张力用的设备，即作为加工机器的张力传感器而使用，并且作为控制设备与张力控制装置一并使用，作为驱动设备与电磁粉末离合器、制动器、伺服电动机、或矢量电动机等一并使用(例如参考非专利文献1)。
三菱张力控制器[转矩张力控制器LE-40MTA使用说明书]，三菱电机株式会社发行，2001年12月另外，因为张力检测器的输出电压是微小的输出电压，在输入张力控制装置或张力显示器等之后要放大。再有，为了使用张力检测器，和计量仪器一样要进行皮重负载的去皮重功能(调零)、预先设定最大张力的量程(span)调整，要预先存储该调整值。这里将前者称为零点调整值、后者称为量程调整值。因为对每一台机械张力检测器安装位置、安装角度、及材料通过角度等条件均不同，所以预先要对每台机械逐一进行调整，加工机器在运转前最初进行调零和调量程是必不可少的工作。
通常，在纸、薄膜等宽幅材料的张力控制中，为了检测材料的张力使用比材料宽度宽的检测辊，在该检测辊左右两端位置上各设置1台合计为两台的张力检测器，但对于带、线材等宽度窄的材料张力控制只用一台张力检测器。
对此，张力控制装置的张力检测器用输入电路采用双通道的输入电路构成能应对宽幅材料和窄幅材料两种材料，所以张力检测器使用两台时和使用一台时配线连连接方法不同。即、宽幅材料时两台检测器的输出分别连连接张力控制装置的两个通道，窄幅材料时一台张力检测器的输出例如连连接右侧通道，空置的左通道因不用而与G端子(连接地端子)短连接。
即、用已有的技术，用户自己要判断需要两台张力检测器还是一台。
图5表示所述非专利文献1记载的、这种已有的张力检测器用输入电路框图。在应用已有的检测器用输入电路时，用户首先要确认张力检测器是两台还是一台。接着，使用两台张力检测器时左张力检测器连接左输入端子、右张力检测器连接右输入端子，使用一台时，通过将SW5为ON，左侧输入端子不用、白色端子与绿色端子短连接，仅右输入端子连接右张力检测器。
为在加工机器上进行张力控制，最初要让机械停止，张力控制装置处于停止方式后进行调零、调量程，图3为调零示意图，检测辊103和轴承A100及轴承B101为皮重负载，设此时检测器输出电压为零点存储值。图4为量程调整值的示意图，一根细绳106通过检测辊103中央，在其前面的辊上吊与满刻度的张力相当的重锤105，此时的检测器输出电压为量程存储值。
然后，将张力控制装置切换到运转方式后进行张力控制。
以下，详细说明其动作。使用两台张力检测器时，左侧持续输入右侧进行输入调零和调量程。
首先，如图5所示，用低通滤波器滤去左侧输入端子1输入的张力信号中的高频噪声后，输入12bit AD转换器4。这时，增益切换装置3取最大增益为16倍。然后，开关SW1(标号51)连接(A)侧，开关SW3(标号53)连接(E)侧，在未加材料的状态(皮重负载)下左调零装置5调左零点。用左调零装置5通过加上正或负的偏置电压10反复多次调整直至12bit AD转换器4的输入值变成零。然后，在皮重负载时，若12bit AD转换器4的值变成零，则左调零装置5的左零点调整正常结束，此时的左零点值为左零点存储值7。
接着，如图4所示，将开关SW1(标号51)连接(A)侧，开关SW3(标号53)连接(G)侧，将和运转时最大张力即满刻度张力相同质量的重锤吊上，此后利用左侧输入的量程调整装置6进行量程调整。这时将增益切换装置3的增益设定从最大值16慢慢地向8、4、2、1依次减小下去，在12bit AD转换器4的输入电压进入100mv～200mv的量程调整目标范围内时，利用左侧量程调整装置6左侧量程调整结束。最后，将利用左侧量程调整装置6的左侧量程调整正常结束时的增益设定作为增益存储值9、将量程值作为量程存储值8存储起来。
接着，如图5所示，用低通滤波器12滤去右侧输入端11输入的张力信号中的高频噪声后，输入12bit AD转换器14。这时，增益切换装置13取最大增益即16倍。然后，开关SW2(标号52)连接(B)侧，开关SW4(标号54)连接(F)侧，在不加上材料的状态(皮重负载)下，利用右调零装置15进行右调零。右调整装置15，通过施加正或负的偏置电压20多次反复调整直至12bitAD转换器14的输入值变成零。然后，若皮重负载时12bit AD转换器14的值变成零，则右调零装置15的右调整正常结束，此时的零点值为右零点存储值17。
接着，将开关SW2(标号52)连接(B)侧，开关SW4(标号54)连接(H)侧，将和运转时的最大张力即满刻度张力相同质量的重锤吊上后，利用右侧输入的量程调整装置16进行量程调整。这时增益切换装置13的增益设定依次从最大值16慢慢地向8、4、2、1减小下去，在12bit AD转换器14的输入电压进入100mv～200mv的量程调整目标范围内时，右侧量程调整装置16完成右侧量程调整。最后，将右侧量程调整装置16的右量程调整正常结束时的增益设定作为增益存储值19，量程值作为量程存储值18存储起来。
如图5所示，使用一台张力检测器时，左侧输入端子1通过将开关SW5为ON，白色端子和绿色端子短连接，由此，左输入信号总是成输入0V，为无(零)输入信号的状态。
接着，如图5所示，在用低通滤去12滤去右侧输入端子11输入的张力信号中高频噪声后，输入12bit AD转换器14。此时，增益切换装置13取最大增益即16倍。然后，开关SW2(标号52)连接(B)侧，开关SW4(标号54)连接(F)侧，在不加上材料的状态(皮重负载)下，用右调零装置15进行右调零。右调零装置15通过施加正或负的偏置电压20，多次反复调整直至12bit AD转换器14的输入值为零。然后，在皮重负载时若12bit AD转换器14的值为零则右调零装置15的右调零正常结束，此时的零点值为右零点存储值17。
接着，开关SW2(标号52)连接(B)侧，开关SW3(标号53)连接(H)侧，如图4那样吊上与运转时的最大张力即满刻度张力相拥质量的重锤后，用右侧输入的量程调整装置16进行量程调整。这时将增益切换装置13的增益设定从最大值16依次向8、4、2、1慢慢地减小下去，在12bit AD转换器14的输入电压进入100mv～200mv的量程调整目标范围内时，结束利用右侧量程调整装置16的右侧量程调整。最后，将右侧量程调整装置16的右量程调整正常结束时的增益设定作为增益存储值19，量程值作为量程存储值18存储起来。
这里，满刻度张力为左量程存储值8和右量值存储值18利用加法装置23相加后的值。因此，使用一台检测器时，因左量程存储值8为零，故满刻度张力为和右量程存储值18相同的值。因而，在使用两台检测器时，左、右量程存储值8、18分别变成满刻度张力的1/2，使用一台检测器时，右量程存储值18成为满刻度张力。
如上所述，在加工机器停止状态，由调整装置5、15进行调零、及由调量程装置6、16进行调量程一结束，接着就切换到运转方式，在运转方式，张力信号在左右输入信号都用低通滤波器2、12滤去高频噪声后，由增益切换装置3、13放大，输入12bit AD转换器4、14。运转方式时，左侧输入信号将SW1(标号51)常连接(C)侧，右侧输入信号将SW2(标号52)常连接(D)侧，分别作为左右的信号输入电压输入。该12bit AD转换器输入信号电压如图5所示，和左右的零点存储值、量程存储值比较，从电压值变换成张力值。此后，左右张力输入值利用加法装置23相加，最终成为检测器的张力输出值24。
张力检测器如图4那样水平放置，能检测重力方向(以下称压缩方向)、和反重力方向(以下称拉伸方向)双向的张力，但张力检测器的信号输出在压缩方向时变成产生正电压信号、拉伸方向时就为负电压信号。这时，用已有的技术，因是即使输入负电压信号也仍然不动作的电路，所以在检测除拉伸方向的张力时即输入负电压时，如前述说明书中所述，通过预先对端子排的白色端子和绿色端子的配线进行调换，调换检测器信号输入(正电压输入信号和负电压输入信号)，从而一定输入正电压。
另外，设计成在错误地向12bit AD转换器输入负电压时，显示出错信息。
首先是左侧输入端子1，用低通滤波器2滤去输入的张力信号的高频噪声后，输入12bit AD转换器4。在张力检测器中，若输入信号电压为负电压，则尽管调整量程也不能正常结束，所以判断为“输入极性相反”，由用户对输入端子的白色端子的配线和绿色端子的配线进行调换。由此，如变成输入正电压，则再次将开关SW1(标号51)连接(A)侧，开关SW3(标号53)连接(E)侧，进行调零，此后，若正常结束就存储左零点调整值。接着开关SW1(标号51)连接(A)侧，开关SW3(标号53)连接(G)侧，进行调量程，此后一旦正常结束，则将左量程调整值作为量程存储值8存储。
然后是右侧的输入端子11，和左侧输入端子1一样，用低通滤波器12滤去输入的张力信号中的高频噪声后输入AD转换器4。在张力检测器中，若输入信号电压为负电压，则尽管进行调量程也不能正常结束，所以判断为“输入极性相反，由用户对输入端子的白色端子的配线和绿色端子的配线进行调换。由此，和变成输入正电压，则再次将开关SW2(标号52)连接(B)侧，开关SW4(标号54)连接(F)侧，进行调零，此后一旦正常结束，则就将右零点调整值作为零点存储值17存储。接着将开关SW2(标号52)连接(B)侧，开关SW4(标号54)连接(H)侧，进行量程调整，其后一旦正常结束，就将右量程调整值作为右量程存储值18存储。
在已有的电路中，调零时要用调零装置增减偏置电压使12bit AD转换器输入电压为零。另外，12bit AD转换器在量程存储值小的时候，即满刻度输入小时(满刻度最大值＝200mv，量程可调整范围＝30～200mv，因而在30mv附近量程值小的时候)、分辨率不足，所以需要增益切换电路。因此，量程调整时，将增益切换装置的增益设定从16慢慢地依次向8、4、2、1减小下去，同时读入输入信号电压，12bit AD转换器输入电压在动态范围的某一范围内(100mv～20mv)时量程调整作为结束。即要改变增益切换装置增益设定值读入12bit AD转换器的输入电压值，进行比较判断。由此存在的问题是，至调零结束约需要10秒的时间、至调量程结束约需要2秒的时间。此外，因需要偏置电路、增益切换IC、及其外围电路，所以存在着电路规模变得非常大，成本增加的问题。
另外，应用张力控制装置对线材等进行张力控制等场合，张力检测器可只有一台，用户要通过将张力检测器设置的开关ON预先使张力检测器的不用的输入端子(左侧)的白色端子和绿色端子短连接。若用户忘了将张力检测器不用的一侧(左侧)的白色端子和绿色端子短连接时，就会有外部噪声进入其输入端子、错误显示检测张力的问题出现。通常难以预料噪声何时、如何进入，在加工机器开动时实际上要找到张力显示值的误动作是非常困难的，到最终发现为止要花费极多的时间。
另外，在用户配错线、将张力检测器的压缩方向和拉伸方向弄错时，有时调零或调量程不会正常结束，通常，调零、调量程大多在机械投运调试时进行，对用户而言是个大问题它将成为投运时的障碍。即用户为了确定其原因就要查阅使用说明书寻出需要的部分、或打电话与技术服务部门确认等，等到问题解决已花费了许多时间。还有作为解决该问题的反复，有用软件进行反连连接判别，设法使出错信息显示出来，但也有以下的问题存在，即用户为了弄懂这些出错信息的内涵就要阅读使用说明书并理解后，由用户自己对张力检测器输入信号白色端子的配线和绿色端子的配线进行调换，调换张力检测器的输入极性。
本发明为解决所涉及的问题而作，其目的在于得到不必增益切换装置、不会因配错线而调换配线、投运调整方便的张力控制装置的张力检测器用的输入电路。
发明内容
本发明的张力控制装置的张力检测器的输入电路，在使用张力控制装置和该张力控制装置的两台检测张力的张力检测器、测定薄膜等长度长的材料组成的被测物张力时，用于取入该两台张力检测器的输出信号并放大，包括输出信号输入装置，输入所述两台张力检测器的各输出信号，AD转换装置，对输入所述输出信号输入装置各所述输出信号作16位以上模/数转换，零点调整值存储装置，将输入所述输出信号输入装置的、所述两台张力检测器调零时的各张力检测器的输出信号，通过由所述16bit以上的AD转换器进行模/数转换所得的各数字信号分别作为零点调整值存储、量程调整值存储装置，将输入所述输出信号输入装置的、所述两台张力检测器调量程时的各张力检测器的输出信号，通过由所述16bit以上的AD转换器进行模/数转换所得的各数字信号分别作为量程存储值存储、张力值运算装置，将输入所述输出信号输入装置的、所述两台张力检测器测定所述被测物张力时各张力检测器的输出信号，通过用16bit以上AD转换器作模/数转换所得的数字信号，根据所述零点调整值、所述量程调整值分别转换成张力值、以及检测张力值运算装置，所述张力值运算装置输出的两个所述张力值相加，作为检测张力值输出。
图1表示本发明的实施形态的张力控制装置的张力检测器用输入电路的说明图。
图2表示本发明调零、调量程的说明图。
图3表示张力控制装置调零方法示意图。
图4表示张力控制装置调量程方法示意图。
图5表示以往的张力控制装置的张力检测器用输入电路的构成方框图。
标号说明1左输入端子、2低通滤波器、3增益切换装置、4、12bit AD转换器、5调零装置、6调量程装置、7、零点存储值、8、量程存储值、9、增益存储值、10、偏置电压、11、右输入端子、12、低通滤波器、13增益切换装置、14、12bitAD转换器、15、调零装置、16、调量程装置、17、零点存储值、18、量程存储值、19、增益存储值、20、偏置电压、21、左张力输入值、22、右张力输入值、23、加法装置、24、张力输入值、25。左输入端子、26、低通滤波器、27、16bitAD转换器、28、零点存储值、29量程存储值、30极性判别装置、31输入判别装置、32、张力输入值、33、右输入端子、34、低通滤波器、36、16bit AD转换器、36、零点存储值、37、量程存储值、38、极性判别装置、39、输入判别装置、40、右张力输入值、41、加法装置、42、张力输入值。
具体实施形态实施形态1图1表示本发明的张力控制装置的张力检测器用输入电路构成的框图。首先，不必确认张力检测器是两台、还是一台。使用两台时张力检测器分别与左、右张力检测器连连接，使用一台时张力检测器连连接左或右。
如图1所示，有白色端子及绿色端子的左输入端子25连接低通滤波器26及16bit AD转换器27。AD转换器27连接作调整中((A)侧)、以及运转中((C)侧)切换的开关SW1(标号61)。另外，开关SW1(标号61)的(A)侧连接作量程调整((G)侧)、和零点调整((E)侧)的开关SW3(标号63)。28为开关SW1(标号61)连接(A)侧，开关SW3(标号63)连接(E)侧，进行左调零时的左零点存储值。29为开关SW1(标号61)连接(A)侧，开关SW3(标号63)连接(G)侧，进行左调量程时的左量程存储值。30为输入左零点存储值28和左量程存储值29，进行极性判别的极性判别装置。31为同样地输入左零点存储值28和左量程存储值29，根据这些值中至少任何一个的值，判别张力检测器是两台输入还是一台输入的输入判别装置。32为张力控制动作时检测出的左张力输入值，65为开关SW5。
如图1所示，有白色端子及绿色端子的右输入端子33上连接低通滤波器34及16bit AD转换器35。AD转换器35连接作调整中((B)侧)、和运转中((D)侧)切换的开关SW2(标号62)。另外，开关SW2(标号62)的(B)侧连接作量程调整((H)侧)、和零点调整((F)侧)切换的开关SW4(标号64)。36为开关SW2(标号62)连接(B)侧，开关SW4(标号64)连接(F)侧，进行右调零时的右零点存储值。37为开关SW2(标号62)连接(B)侧，开关SW4(标号64)连接((H)侧)，进行右调量程时的右量程存储值。38为输入零点存储值36和量程存储值37、进行极性判别的极性判别装置。39为同样，输入零点存储值36和量程存储值37，根据这些值中至少任一个的值，判别张力检测器一台输入还是两台输入的输入判别装置。40为张力控制动作时检测出的右张力输入值。66为开关SW6。
此外，在图1中，41为将左张力输入值32与右张力输入值40相加的加法装置，42为加法装置41输出的张力输入值。
图1的构成中，为了在加工机器进行张力控制，最初将机械停止张力控制装置为停止方式后进行调零、调量程。然后张力控制装置切至运转方式进行张力控制。
接着，利用图1说明动作。使用两台张力控制器时左侧输入持续、右侧输入进行调零和调量程。首先，用低通滤波器26滤去左侧输入端子25输入的张力信号中高频噪声后，输入16bit AD转换器27。然后，开关SW1(标号61)连接(A)侧，开关SW3(标号63)连接(E)侧，如图3所示在不加上材料的状态(皮重负载)下进行左零点调整。左零点调整正常结束，则将零点调整值作为零点存储值28存储起来。
接着，开关SW1(标号61)连接(A)侧，开关SW3(标号63)连接(G)侧，如图4所示吊上与运转时最大张力相同质量的重锤105后，进行左侧输入的量程调整。最后，左量程调整一正常结束，量程调整值就作为量程存储值29存储起来。
接着，用低通滤波器34将右侧输入端子33输入的张力信号中高频噪声滤去后，输入16bit AD转换器35。然后，开关SW2(标号62)连接(B)侧，开关SW4(标号64)连接(F)侧，如图3所示，在不加上材料的状态(皮重负载)下，进行右零点调整，右零点调整如正常结束，则零点调整值就作为零点存储值36存储起来。
接着，开关SW2(标号62)连接(B)侧，开关SW4(标号64)连接(H)侧，如图4所示吊上与运转时最大张力相同质量的重锤105后，进行右侧输入量程调整。最后，右量程调整一正常结束，量程调整值就作为右量程存储值37。
这里，因满刻度张力为左、右量程存储值29、37之和，使用一台检测器时左(或右)量程存储值29(或37)为零、故为与右(或左)量程存储值37(或29)相同的值。
因此，使用两台检测器时，左、右量程存储值29、37分别为满刻度张力的1/2，使用一台检测器时，右(或左)量程存储值37(或29)变成满刻度张力。
如上所述，加工机器停止状态下的调整、调量程一结束，接着就利用开关SW1(标号61)及开关SW2(标号62)切至运转方式。在运转方式，张力信号在用低通滤波器26、34滤去左、右输入信号中高频噪声后，输入16bit AD转换器27、35，分别作为左右的信号输入电压而输入。该16bit AD转换器输入信号电压如图1所示，和左右的零点存储值、量程存储值比较，从电压值变换成张力值32、40。此后左右的张力输入值32、40追加闭合状态的开关SW5(标号65)、SW6(标号66)输入加法装置41，利用加法装置41相加，成为最终的检测张力值42。
如上所述，在本实施形态的张力控制装置的的张力检测器用输入电路上，张力检测器的输入信号电压做成直连接输入16bit AD转换器27、35，不需要以往使用的增益切换装置，在分辨率上亦无问题。由于16bit的AD转换器有高出12bit AD转换器16倍的分辨率，所以，若使用16bit以上的AD转换器就不需要增益切换装置。用图5示出的以往的零点调整装置5要改变偏置电压，反复调整12bit AD转换器4的输入值成零直至为零值，另外，用以往的量程调整装置每将增益变更设定16、8、4、2、1一次就读入AD转换器输入值，判定该值进入100～200mv以内否，若其在100～200mv以内则作为量程调整结束，用这种以往的方式调零点需10秒、调量程需2秒，但用本实施形态的16bit AD转换器方式零点调整从10秒缩短到2秒、量程调整从2秒缩短到0.5秒，调整时间爱你大大缩短。另外，因为不再需要以往使用的零点调整用偏置电路、和量程调整用增益切换电路、及其外围电路，故电路规模缩小至2/3。由此，与AD转换器从12bit提高到16bit成本增加相比，成本大幅度下降效果更加明显。
另在本实施形态中，能提供张力检测器用输入电路，通过设置判别输入张力检测器的张力信号是一个输入还是两个输入的输入判别装置31、39，从而能判断张力检测器的连连接台数是两台还是一台，所以，用户能在使用一台张力检测器时不必特意在不用的输入端子(左侧)的白色端子和绿色端子短连接上花费时间而进行投运调整工作。还可做成将白色端子和绿色端子短连接，此时，能不受噪声的影响。另外，也不会因追加该输入判别装置31、39而大幅增加成本，即使在噪声电压进入不用的输入端子的场合，也不会因噪声电压而引发误动作，另外，以前使用一台时要选择右侧连连接检测器，但在本发明中无论连连接左右哪一台都能自动判别输入端子，能设不需要的输入端子为不使用。
再有，能得到张力检测器用输入电路，通过追加张力检测器的极性判别装置30，38，因为对零点调整值存储量程调整值的极性，张力检测器的输入电压大概是正电压、和大概是负电压，所以用户配线时无需顾及极性，即用户不需调换张力检测器输入信号的白色端子和绿色端子的配线(即，不会有配线错误)。
实施形态2本实施形态的张力控制装置的张力检测器用输入电路的构成与图1示出的实施形态1的构成基本相同，故这里不再详述。还有，本实施形态中，输入判别装置31、39将各检测器的量程调整值与阈值(预定好的规定的固定值，例如10mv)比较，在量程调整值小于该阈值时，判断为无输入信号。
在只用左右张力检测器之某一台时，光在用低通滤波器26出去左侧输入端子25输入的张力信号中的高频噪声后，输入16bit AD转换器27。然后，开关SW1(标号61)连接(A)侧，开关SW3(标号63)连接(E)侧，在作为左侧输入上不加材料的状态(皮重负载)下进行左零点调整。左零点调整一正常结束，零点调整值就作为零点存储值28存储起来。
接着，开关SW1(标号61)连接(A)侧，开关SW3(标号63)连接(G)侧，进行左侧输入量程调整。这里，用图1的输入判别装置31，如图2所示，若量程输入值在10mv以下则判断左侧输入信号为零，设开关SW5为OFF。这里，若是左侧输入端子25与张力检测器正常连连接，如图4所示吊上作为量程目标用的重锤105、输入电压如图2所示超过10mv的值，则由图1的输入判别装置31判断左量程调整正常结束，开关SW5为ON。另外，此时的量程调整值为量程存储值29。
接着，在用低通滤波器34滤去右侧输入端子33输入的张力信号中高频噪声后，输入16bit AD转换器35。然后，开关SW2(标号62)连接(B)侧，开关SW3(标号63)连接(F)侧，在右侧输入上不加材料的状态(皮重载荷)下进行右零点调整。右零点调整一正常结束，就将零点调整值作为零点存储值36存储起来。
接着，开关SW2(标号62)连接(B)侧，开关SW4(标号64)连接(H)侧，调整右侧输入的量程。这里，用图1的输入判别装置39，如图2所示若量程输入值在10mv以下则判断右侧输入信号为另，开关6(标号66)为OFF。这里，若右侧输入端子33正常连连接张力检测器，如图4所示吊上作为量程目标用的重锤105，如图2所示输入电压超过10mv的值，则由图1的输入判别装置39判断右量程调整正常结束，开关SW6为ON。另外此时的量程调整值作为量程存储值37存储起来。
这样，在本实施形态中，做成量程调整值在10mv以下时，由输入判别装置31、39将其检测出，使开关SW5或开关SW6 OFF，强制切断单侧输入，故能自动判断连连接的张力检测器的台数是两台还是一台，用户在只用一台张力检测器时，不需特意在将不用的输入端子(左侧)的白色端子和绿色端子短连接上费时间，就能进行投运调整工作。另外，因为即使外部噪声进入输入端子也能在内部切断外部信号，所以在用户错误地解除白色端子与绿色端子的短连接时，仍然有完全不受外部噪声影响的效果。
实施形态3本实施形态的张力控制装置的张力检测器用输入电路的构成和图1示出的实施形态1的构成基本相同。这里不再详述。还有，在本实施形态中，设输入判别装置31、39，各检测器的量程调整值相对于满刻度张力值是其增益的倒数(例如满刻度的1/20)以下时，判断为无输入信号。
张力检测器只使用左右中某一台时，先用低通滤波器26滤去从左侧输入端子25输入的张力信号中的高频噪声后，再输入16bit AD转换器27。然后，开关SW1(标号61)连接(A)侧，开关SW3(标号63)连接(E)侧，在左侧输入上不加材料的状态(皮重负载)下，调整左零点。左零点调整若正常结束，则将零点调整值作为零点存储值28存储起来。
接着，开关SW1(标号)连接(A)侧，开关SW3(标号63)连接(G)侧，调整左侧输入的量程。这里，利用图1的输入判别装置31，如图2所示，量程输入值对于满刻度张力若是增益的倒数(例如1/20)以下，则判断左侧输入信号为零，SW5为OFF。这里，若左侧输入端子正常连连接张力检测器，如图4所示，吊上作为量程目标用的重锤105，如图2所示，量程输入值为对于满刻度张力超过增益的倒数(例如1/20)的值，则利用图1的输入判别装置31判断左量程调整正常结束，SW5为ON。另外，此时的量程调整值作为量程存储值37存储。
接着，用低通滤波器34滤去右侧输入端子33输入的张力信号中的高频噪声，输入16bit AD转换器35。然后，开关SW2连接(B)侧，开关SW3连接(F)侧，在右侧输入上不加材料的状态(皮重负载)下调整右零点。右零点调整若正常结束，则零点调整值作为零点存储值36存储起来。
接着，开关SW2连接(B)侧，开关SW4连接(H)侧，调整右侧输入量程。这里，用图1的输入判别装置39，如图2所示，量程输入值对于满刻度张力若是小于增益的倒数(例如1/20)，则判断右侧输入信号为零，开关SW6为OFF。这里，若右侧输入端子正常连连接张力检测器，如图4所示吊上作为量程目标用的重锤105，如图2所示，输入电压为超过对于满刻度张力的增益的倒数(例如，1/20)的值，则利用图1的输入判别装置39，判断右量程调整正常结束，开关SW6为OFF，此时的量程调整值作为量程存储值存储起来。
这样，在本实施形态中，量程调整值在小于对于满刻度张力的增益的倒数(例如，1/20)时，利用输入判别装置31、39，使开关SW5或开关SW6 OFF强制地切断单侧输入，故能自动判断连连接的张力检测器台数是两台还是一台，用户在使用一台检测器时不必特意在将不用的输入端子(左侧)白色端子和绿色端子短连接上花费时间，而进行投运调整工作。另外，即使外部噪声进入输入端子因为在内部将外部信号切断，所以在用于误将白色端子和绿色端子的短路解除的场合，依然有完全不受外部噪声影响的效果。
再者，按照本实施形态，量程调整值若为超过对于满刻度张力的增益的倒数(例如；1/20)的值，则利用输入判别装置31、39、能使量程调整正常结束，这表示对于满刻度张力量程调整值小时，也就是即使在A/D转换器的分辨率变劣的区域(象控制精度变劣那样的条件)，仍然能简易地完成量程调整。由此，用户在无法准备满刻度张力2000N的大质量重锤的场合，例如用于等在张力检测器上施加100N左右的力，就能进行虚拟量程调整，在无需控制精度要求的加工机器投运时(例如，材料最初初试通过时等)，具有容易进行调试的效果。
实施形态4本实施形态的张力控制装置的张力检测器用输入电路的构成与图1所示的实施形态1的构成基本相同，这里不再详述。还有，在本实施形态中，极性判别装置30、38在张力检测器的信号输出为两种极性(即正电压和负电压)时，对于零点存储值判断量程存储值的正负关系并存储，与此同时若是和量程存储值相同极性的信号输出，则判断为正极性的输入信号，相反，若是与量程存储值相反极性的信号输出，则判断为负极性的输入信号。
如图2所示，张力检测器的输入电压是正电压、还是负电压，若在张力检测器的输入动态范围即-200mv～+200mv的范围内有皮重负载，将该处作为零点存储值。对于此零点存储值存储使量程存储是大、还是小。在加工机器运转中量程存储值比零点存储值大时(图2、例1)，在张力检测器的输入电压位于比零点存储值大的一侧时，判断为正电压，相反，在小的时候判断为负电压。另外，在加工机器运转中，量程存储值比零点存储值小时，(图2、例2)，在张力检测器的输入电压位于比零点存储值小的一侧时，判断为正电压，相反，大时判断为负电压。即在本实施形态，提供了一种电路，因有正负输入的极性判别装置30，38，故尽管改换张力检测器白色端子输入和绿色端子输入的配线，仍能正确地进行输入电压的正负判断。
如上所述，在本实施形态中，因为设置了极性判别装置30、38，张力检测器的信号输出为两种极性时(即正电压和负电极)时，对零点存储值判断量程存储值的正负关系并存储，与其同时若是和量程存储值相同极性的信号输出，则判断为正极性的输入信号，相反，若是和量程存储值相反极性的信号输出，则判断为负极性的输入信号，所以即使在张力检测器的压缩方向和拉伸方向搞错的场合，因为调零或调量程仍能正常结束(但调零的负载过大时，调量程时的负载过大时，或负载不是时的出错除外)，在机械的投运试车时，用户能在短时间里顺利完成投运。还有，因为用软件进行反连连接时的自动判别，没有出错信息显示，用户也就不必从使用说明书中去理解该出错信息的意义，另外，用户自身也不必调换张力检测器的输入极性，就能简单而又顺利地进行调零、调量程。
本发明的张力控制装置的张力检测器用输入电路在使用张力控制装置和该张力控制装置的两台检测张力的张力检测器、测定薄膜等长度长的材料组成的被测物的张力时，用于取入该两台张力检测器的输出信号并放大，包括输出信号输入装置，输入所述两台张力检测器的各输出信号，AD转换器，将输入所述输出信号输入装置的各所述输出信号作16bit以上模/数转换，零点调整存储装置，通过由所述16bit以上的AD转换器对输入所述输出信号输入装置的、所述两台张力检测器调零时的各张力检测器的输出信号进行模/数转换所得的各数字信号作为零点调整值分别存储，量程调整值存储装置，通过由所述16bit以上的AD转换器对输入所述输出信号输入装置的、所述两台张力检测器调量程时的各张力检测器的输出信号进行模数转换所得的各数字信号，作为量程调整值分别存储、张力值运算装置，通过由所述16bit以上的AD转换器时输入所述输出信号输入装置的、所述两台张力检测器测定所述被测物张力时的各张力检测器的输出信号进行模/数转换所得的各输入电压值，根据所述零点调整值及所述量程调整值，分别转换成张力值、以及张力值运算装置，将所述张力值运算装置输出的两所述张力值相加，作为检测张力值输出，所以能得到不需要增益切换装置、不必因配线错误而改换配线、投运调整工作容易的张力控制装置的张力检测用输入电路。
权利要求
1.一种张力控制装置的张力检测器用输入电路，其特征在于，所述张力检测器用输入电路在使用张力控制装置和该张力控制装置的两台检测张力的张力检测器来测定薄膜等长度长的材料组成的被测物的张力时，用于取入并放大该两台张力检测器的输出信号，包括输出信号输入装置，输入所述两台张力检测器的各输出信号，AD转换器，对输入到所述输出信号输入装置的各所述输出信号进行16bit以上模/数转换，零点调整值存储装置，通过由所述16bit以上的AD转换器对输入所述输出信号输入装置的、调整所述两台张力检测器零点时各张力检测器的输出信号进行模/数转换所得的各数字信号，作为零点调整值分别存储，量程调整值存储装置，通过由所述16bit以上的AD转换器对输入所述输出信号输入装置的、调整所述两台张力检测器的量程时各张力检测器的输出信号进行模/数转换所得的各数字信号，作为量程调整值分别存储、张力值运算装置，通过由所述16bit以上的AD转换器对输入所述输出信号输入装置的、测定所述两台张力检测器的所述被测物张力时各张力检测器的输出信号进行模/数转换所得的各输入电压值，根据所述零点调整值及所述量程调整值，分别转换成张力值，以及检测张力值运算装置，将所述张力值运算装置输出的两个所述张力值相加，作为检测张力值输出。
2.如权利要求1所述的张力控制装置的张力检测器用输入电路，其特征在于，还包括第一输入判别装置，设置在所述张力值运算装置和所述检测张力值运算装置之间，将所述两张力检测器的各所述量程调整值与预定的阈值进行比较，任何一侧的所述量程调整值小于该阈值时，切断与小于该阈值的一侧的所述张力检测器相对应的、从上述张力值运算装置来的所述张力值输入所述检测张力值运算装置。
3.如权利要求1或2所述张力控制装置的张力检测器用输入电路，其特征在于，还包括第二输入判别装置，设在所述张力值运算装置和所述检测张力值运算装置之间，在所述两张力检测器的任何一侧的所述量程调整值对于满刻度张力为增益的倒数时，切断与该增益的倒数一侧的所述张力检测器对应的、从所述张力值运算装置来的所述张力值的所述检测张力值运算装置的输入。
4.如权利要求1所述的张力控制装置的张力检测器用输入电路，其特征在于，还包括极性判别装置，在所述两台张力检测器来的信号输出为两种极性(即正电压和负电压)时，对所述零点调整值进行判断并存储所述量程调整值的正负关系的同时，若是与所述量程调整值相同极性的信号输出则判定为正极性输入信号，反之，若是与量程调整值相反极性的信号输出则判定为负极性的输入信号。
5.如权利要求2所述的张力控制装置的张力检测器用输入电路，其特征在于，还包括极性判别装置，在所述两台张力检测器来的信号输出为两种极性(即正电压和负电压)时，对于所述零点调整值判断并存储所述量程调整值的正负关系的同时，若是与所述量程调整值相同极性的信号输出则判定为正极性的输入信号，反之，若是与量程调整值相反极性的信号输出则判定为负极性的输入信号。
6.如权利要求3所述的张力控制装置的张力检测器用输入电路，其特征在于，还包括极性判别装置，在所述两台张力检测器来的信号输出为两种极性(即正电压和负电极)时，对于所述零点调整值判断并存储所述量程调整值的正负关系的同时，若是与所述量程调整值相同极性的信号输出则判定为正极性输入信号，反之，若是与量程调整值相反极性的信号输出则判定为负极性的输入信号。
全文摘要
本发明揭示一种张力控制装置的张力检测器用输入电路，不需增益切换装置、配错线也不必改换配线的、投运调整工作相当容易。包括零点调整值存储装置，将左右张力检测器调零时的各输入信号用低通滤波器26、34滤去高频噪声后由AD转换器27、36进行AD转换、作为零点调整值28、36存储起来，量程调整值存储装置，同样地滤去高频噪声后、对调量程时的输入信号作AD转换、作为量程调整值29.37存储起来，张力值运算装置，滤去高频噪声后、对测定被测物张力时的输入信号进行AD转换、根据零点调整值及量程调整值变换成左右张力输入值32、40，以及加法装置41，将它们相加、输出检测张力值42。
文档编号G01L1/26GK1548935SQ0315489
公开日2004年11月24日 申请日期2003年8月18日 优先权日2003年5月8日
发明者白井成昭, 寺田要 申请人:三菱电机株式会社