专利名称：自动绕线拉力检测仪的制作方法
技术领域：
一种用于电气上自动绕线圈时测量铜线承受拉力的测试仪器，属绕线机及装置领域。
目前电气上使用的各种绕线机，都没有拉力检测装置，不知道在绕线过程中铜线所受拉力的大小，无法控制线圈绕成后的阻抗。
本实用新型的目的是设计一种拉力检测仪，与自动绕线机协调工作，瞬时检测在绕线过程中，铜线所受拉力的大小，以便及时调整机械装置，保证绕圈绕成后，其阻抗在规定范围之内。
本实用新型工作原理是根据力学原理，建立数学模型，用电路实现拉力检测仪。由力学原理知道，当一个中心有支点的圆盘，其转动时的扭矩M＝c (w)/(n) ，w是施加在圆盘上的功率，n是圆盘的转速，c是常系数。用另一数学式表示有M＝pr，r是圆盘中心至圆周上的半径，p是圆盘所受切向拉力，经代数运算后有p＝ (V02)/(n ) · 1/(r) ·k，K＝ (C)/(R) ，这里vo是拖动绕线线圈转动的电动机电压，R是该电动机电枢绕组的电阻，r是被绕线圈的平均半径，p是线圈绕制过程中铜线所受的拉力。
图2是电路方框图，下面就图2详细叙述用电路实现上述数学模型的工作原理；图中vo是施加于直流电动机电枢绕组的电压。该电动机转轴上按装有一个圆盘，圆盘上开有一个小孔，通过光电转换，测得电动机转速n，n是一串脉冲，经过数一模变换后变成直流电压vn。k系数是一个常数，可预先规定它的输入量，这里是用市售的拨盘预置输入，经BCD码变换和数一模变换，把拨盘输入的十进制数字信号变为直流电压Vk。r系数用同样方法变换为直流电压vr，四路信号经过乘除电路后输出电压VF＝ (V02)/(Vn) · (VK)/(Vr) ，VF再经模一数变换后，就可以显示出线圈在绕制过程中，铜线瞬时所承受的拉力。预置输入的vk、vr大小，是可以调节的，由标准的应力仪校准后确定。数字显示输出的拉力单位是克。
图3、图4分别是k系数和r系数预置拨盘输入的电压变换电路。“预置拨盘”有市售产品，余下的电路是数一模变换电路。
图5是VF经过模－数变换后用数码显示线圈在绕制过程中铜线承受的拉力(克为单位)。
图6是乘除电路，图中IC1和IC2构成对数放大器，T1和T2的基极－发射极之间电压差，等于输入电压vo和vn的对数差，该对数差经过IC2放大(1＋ (R6)/(R5) )倍输出到下一级的反对数放大器IC3，IC4的输入vo经过T4作对数变换后加到T3的发射极，因T3的Ic和它的vbe成指数关系，所以IC3的输出为 (V02)/(Vn) 。下半部电路的工作原理和上半部相同，最后输出为VF＝ (V02)/(Vn) · (VK)/(Vr) 。
图1是本实用新型的结构图，它和自动绕线机设计在同一个装置上，本实用新型的全部电路，安装在机壳1内，8是绕线机构支承座，10是支承座的底板，9是绕线机构(支承绕线线圈和绕线往返调整装置)，7是数码显示拉力的窗口，5是绕制线圈总匝数的数码显示窗口，3是预置总匝数的拨盘，4是预置层匝数的拨盘，6是线径预置拨盘。
权利要求1.一种测量自动绕线圈时铜线瞬时承受拉力的仪器，由电动机、绕线机构和电子电路组成，其特征是把带动线圈转动的电机转速n、线圈平均半径r、相关系数k变换成相同量纲的电压Vn、Vr、Vk，和施加在电机上的电压Vo一起输入到乘除电路，其输出电压VF经过A/D变换后数字显示出拉力的大小。
2.按权利要求1所述的拉力测试仪，其特征是乘除电路输出的电压VF表示线圈在绕制过程中所受拉力的电压模拟量，VF＝ (V02)/(Vn) · (VK)/(Vr) 。
专利摘要本实用新型的特点是与自动绕线机协调工作，可以在线圈绕制过程中不间断地检测和显示绕制线圈的铜线所承受的拉力，保证线圈绕制后，其阻抗在规定的范围。本实用新型和自动绕线机结构设计在一个机壳内，整个装置设计紧凑。
文档编号G01L5/04GK2043754SQ8821184
公开日1989年8月30日 申请日期1988年6月1日 优先权日1988年6月1日
发明者王钟铭 申请人:上海交通大学