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1、生丝纇结的电子检测姓名：赵子龙 班级：纺织工程2006级 指导老师：陈庆官教授 时间：6月9日2010年苏州大学本科论文答辩主要内容1.背景介绍2.纇结检验 的硬件设计3.纇结检验 的软件设计4.实验测试5.结论背景介绍决定生丝品质的主要检测指标纤度偏差纤度最大偏差清洁洁净匀II度目前，清洁和洁净两项指标还主要 依靠人眼目光评定。清洁和洁净是指丝条上大中纇结和小 纇的多少，这两项指标直接关系到生 丝等级的评定。背景介绍传统 黑板检验 的缺 点1.属于感官检验 方式，受检验 人员经验 、情绪等因素的影响2.感官检验 存在最小辨别度现象，往往难以区分洁净 相近的丝条3.视觉 的马赫带效应会造成生丝
2、等级评 定可信度降低鉴于黑板检验存在这些缺点， 一些国家开展了对生丝电子检测方 法的研究。本世纪初，我国也重启了对生 丝电子检验的研究工作。背景介绍国内外生丝电子检测方 法1.把丝卷绕到 黑板上，利用 图像技术进行 分析2.让丝条运动 着通过检测 部 件，将质量或 直径转化为电 信号黑板静态检测单丝条动态检测背景介绍黑板静态检测生丝匀度自动检测仪生丝匀度清洁、洁净检测 仪计算机图像检测单丝 条运动检 测乌斯特纤度仪生丝纤度、匀度及纇结同时检测 系统五根丝条的电子生丝检验 装置背景介绍生丝匀度自动检测仪速度太慢，实用性 差。生丝匀度清洁、洁净检测仪与黑板检验兼 容性差，速度慢，建立样本库费时费力
3、。计算机图像检测要求CCD分辨率高，数字 图像采集和处理速度快，设计算法比较复 杂。本研究室自主研发的生丝纤度仪属于单丝 条运动检测，它相对于其他单丝条运动检 测仪器而言，具有更高的采样率，整个系 统结合美国国家仪器公司(NI)的 CompactRIO，能够做到快速、准确的进 行生丝纇结信息的采集。纇结检测的硬件和软件硬件部分 传感器 NI-DAQ CompactRIO软件部分 LabVIEW 进行数据采集所用程序硬件部分传感器系统所用传感器示意图该仪器采用调制的红外光源，通过分导光 纤将红外发射光一分为二准确定位传导至光敏管上 ，以其中一个为基准，让丝条通过另一个光敏管和 光纤之间的光路，这
4、样丝条直径的大小变化就被差 动放大器精确放大，在经指数放大后输出至数据采 集设备。硬件部分传感器传感器实物图硬件部分NI-DAQ采样频率：200kS/s16路模拟输入 2路模拟输出 8条数字I/O线 两个计数器配套设备为CB-68LP接线板，将传 感器的通道线连接至接线板，可以把信号传 输至计算机，并通过LabVIEW软件进行分析 ，将结果以波形图或表格形式显示出来。硬件部分CompactRIO实时处理器用户界面与数据通信内置网页服务器可重新配置的FPGA面向高速控制的嵌入式FPGA可定制的定时、触发和处理流程LabVIEW图形化编程实时处理器编程FPGA编程硬件部分CompactRIO左侧部
5、分实时控制器，它内 置了200MHz级的奔腾级处 理器，可以确保LabVIEW 程序的顺利进行。控制器可以通过面板上的 10/100Mb/s以太网口与PC 机进行通信。实时处理器还包括9到 35V电源输入，LED状态 指示灯、一个实时时钟 等。右侧为可重新配置机箱，是 CompactRIO的核心，机箱底 座下面是FPGA。它是一种由 许多带配置的逻辑门组成的芯 片，可以根据需要进行反复配 置。软件部分LabVIEWLabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境（ Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)的简称，是美国NI公司的创新产 品。
6、LabVIEW采用图形化编程方式，用它编写 的程序称为虚拟仪器VI，因为它的界面和功能与 真实仪器非常相似。LabVIEW主要面向数据采集、仪器控制、 数据分析、动态显示等。软件部分LabVIEW这里显示电压值波形图选择通道和接线端配置采用LabVIEW编写的数据采集程序的前面板软件部分LabVIEW所用程序框图(部分 )软件部分2006年国际丝绸论坛提出的纇结分类标准实验测试如图为FX0101 型精密络丝机， 卷绕速度设定为 400m/min。实验测试为了使纤度仪很好的固定 在络丝机上，在络丝机下 部打孔，将纤度仪的屏蔽 盒用螺丝安装在络丝机背 面。测试时，采用NI-DAQ和 Compact
7、RIO同时进行测 量。系统稳定性测试为了使测得的数 据准确，并且具 有可重复性，在 进行数据采集之 前，必须对系统 进行稳定性测 试。主要包括： 零点稳定性测试 和信号稳定性测 试。数据采集结果采用NI-DAQ结合PC进行测量的结果疵点实验测试生丝纇节电子检验报告（采用NI-DAQ)实验测试生丝纇节电子检验报告（采用CompactRIO)实验测试结果讨论与分析对比两组数据可以看出，两组数据的基本趋势是一 致的，但也有一些差别。 分析原因，一个是两个设备没有做到绝对同时进行 采集。另一个是两个程序间的算法有细微的差别。结论本次试验分别使用NI-DAQ配合 LabVIEW,以及CompactRIO
8、测得 了多组数据。从图表中可以看出 所得结果与生丝真实情况基本相 符，传感器的灵敏性、准确性比 较高。通过比较，也可以看出采用 CompactRIO更加方便、快捷， 这是因为CompactRIO的可编程 门阵列可以更快速的处理数据， 且受到外界干扰较小。结论不足之处采集数据所用的生丝等级单一，以后将对 各个等级的生丝进行数据采集，以便进行 对比。谢谢各位老师！谢谢各位老师！马赫带效应所谓“马赫带效应（Mach band effect）” 是指视觉的主观感受在亮度有变化的地方 出现虚幻的明亮或黑暗的条纹，马赫带效 应的出现是人类的视觉系统造成的。生理 学对马赫带效应的解释 是：人类的视觉系 统有增强边缘对比度的机制。 BACK
