仪器检测原理本文研制纤维线密度智能化测试仪，用纤维投影法将纤维的特征显现出来，光电探测器将显微投影仪放大的纤维光学图像转换为电信号，经放大去噪，单片机采集处理信号，自动检测根数；操作者用精密天平称出纤维样品的重量，单片机计算线密度和线密度偏差。光电传感器原理本测试仪的光电传感器采用价格低廉、小巧轻便的光敏电池，2CR1B-01型硅蓝光伏探测器。其光敏面积为，主要是对紫蓝光以及弱光有较高的灵敏度，用于对紫蓝光、可见光的接收，适用于感应纤维微弱的光学图像信号。检测中光电探测器直接贴于投影屏的开孔处接收光信号。仪器采用双路比较探测。2个光电探测器，双点同步探测，将2路探测数据实时比较，减小随机误差。
硬件结构测试仪器由光学显微投影仪，检测控制模块及微型打印机组成。光学投影仪用卤钨灯照明，从投影屏上观察放大的纤维图像。单片机控制步进电机，带动丝杠将步进电机轴的旋转运动转换为载物平台在光学投影仪中的水平运动。纤维样片置于载物平台上，平台每向前运动一步，单片机采集一次数据，实现扫描检测。差动放大电路放大信号并滤去外界电磁干扰。操作者由键盘输入指令和参数。测试结果由LED数码管显示和微型打印机打印输出。软件设计根据硬件原理及功能，配套设计的软件采用汇编语言和C51语言混合编写。检测根数算法设计思想在制作待测纤维样品时，原则上是让纤维在载玻片上竖直排列。但这种排列实际操作起来比较困难，不可避免地会出现纤维的倾斜、交叉、重叠、扭曲和并丝等现象。纤维样品的这种排列以及光学图像背景的波动，是来自信号源的随机噪声，它们的出现是随机的，不能用明确的数学关系来描述，无法用硬件电路排除。在大量的重复性实验中这种随机变化表现出一定的统计规律性，所以可用概率统计的方法来描述和研究。检测程序运用自行设计的量化统计算法，实时采集数据，跟踪背景变化，动态找出纤维与背景的对比差。在未知纤维具体直径的情况下，进行根数检测。
由实时测得的背景值，归一化数据，结合实验中得到的经验值统计出单根纤维所形成的低谷宽度S，这是一段边界模糊的数值区间。将各个低谷宽度与S对比，得出宽度为I的波谷对应纤维根数J。则所取的第K段纤维样品的根数X，如下式：X=EID@J（1）各段根数之和得到纤维样品的总根数N，如下式：N=EKX（2）线密度计算根据纺织工业的国家标准公式计算样品的线密度及线密度偏差。线密度计算公式：Tt=10000@Wn@L（3）式中，Tt为线密度，单位dtex；W为纤维样品质量，单位mg；n为根数；L为切断长度，单位mm.同一纤维样品制作的各样片的线密度求平均，得到线密度均值Ttave，表征该纤维样品的线密度值。计算该线密度偏差计算公式：Ttx=Ttave-TtrTtr@100%（4）式中，Ttx为线密度偏差；Ttr为线密度名义值。实验结果分析对本文研究的测试仪进行性能测试实验。
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