本实用新型涉及绞线机的张力控制技术领域，尤其是涉及一种高线性度绞线机张力控制器。
背景技术：
绞线机是一种将多根细线绞制成一根粗线的机器，其产品广泛应用于电力、通讯等现代化社会的各个角落。绞线机中，绞好的线需要缠绕在线棍上面，在绞线量不断增加的过程中卷径会不断增大，这时线棍的转动将会引起拉线张力发生较大变化，从而使得拉线发生断裂现象。因此绞线机上必须使用张力控制器来控制拉线的张力，使拉线尽量保持不变，以防出现断线等故障。
目前市面上已有通用型张力控制器系统，该通用型张力控制器系统由分立元件构成的模拟电路组成，其组成及体积都较庞大；同时其系统为模拟电路，其对噪声很敏感，其对任何扰动或噪声都会改变电流值的大小，工作不够稳定；此外，其输入、输出转换不够线性化，存在较大误差波动。
技术实现要素：
基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种高线性度绞线机张力控制器，其将输入、输出转换为正比例线性关系，误差波动较小，能够达到理想的张力控制效果。
其技术方案如下：
一种高线性度绞线机张力控制器，包括控制信号输入模块、控制电压输出模块、CPU(Central Processing Unit，中央处理器)和电源模块，所述控制信号输入模块、所述控制电压输出模块和所述电源模块均与所述CPU电性连接；
所述控制信号输入模块用于接收绞线机的主控制器发出的控制信号，并将该控制信号模数转换后发送给CPU；
所述CPU用于将采集到的数字信号进行脉冲宽度调制编码成控制电压值；
所述控制电压输出模块用于将所述控制电压值输出至绞线机的离合器，用以控制离合器的松紧；
所述电源模块用于为该张力控制器提供工作电源。
在其中一个实施例中，还包括与所述CPU电性连接的复位信号输入模块和复位信号输出模块，所述复位信号输入模块用以接收所述主控制器发送的复位信号，所述复位信号输出模块用以将经CPU转换后得出的复位电压值输出至绞线机的放线机构，用以启动放线机构。
在其中一个实施例中，所述离合器为电磁离合器。
在其中一个实施例中，还包括输出软启动模块，所述输出软启动模块用以延迟所述控制电压输出模块的通电时间。
在其中一个实施例中，所述控制信号输入模块和所述控制电压输出模块内均经由光电耦合器与所述CPU电性连接。
在其中一个实施例中，还包括与所述CPU电性连接的掉电检测模块和存储模块，所述掉电检测模块用以检测该控制器内掉电情况，并将掉电信号发送至所述CPU，所述CPU控制所述存储模块将系统数据存储。
下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：
本实用新型所述的张力控制器，其CPU采集数字信号并运算得出控制量，再经PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)调制输出给控制电压输出模块。由于PWM脉宽调制具有数字化和可操作性强等特点，使得控制电压输出与控制信号输入信号之间具有正比例线性关系，误差波动较小，能够达到理想的张力控制效果，可控性强。同时又由于该控制器系统从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换，让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小，增强信号传输的稳定性和准确性。此外，由于本实用新型以数字式控制器代替传统的模拟式控制器，有效地减轻了整个控制系统的体积与重量，便于安装。综上可知，本实用新型可将输入、输出转换为正比例线性关系，张力控制效果理想；本实用新型组成完整、结构条理、成本低廉、抗干扰能力强，且简单实用。
本实用新型还包括复位信号输入模块和复位信号输出模块，用以控制绞线机的放线机构启动，使得放线机构与离合器均可通过该张力控制器控制进行，实现多功能控制效果。
所述离合器为电磁离合器，电磁离合器具有高速响应、耐久性强、组装维护容易、使用简单等优点。
本实用新型还包括输出软启动模块，由于在张力控制器系统上电瞬间，CPU各管脚会出现引脚电平不稳定的情况，通过输出软启动模块可以延迟输出模块内输出电路的通电时间，避免出现输出误动作。
所述控制信号输入模块和所述控制电压输出模块内均经由光电耦合器与CPU连接，使外部电路与控制器内部电路之间没有了电的直接联系，而是通过光电耦合进行信号的传递，这样大大增加了控制器的抗干扰能力。
本实用新型还包括掉电检测模块和存储模块，所述掉电检测模块用以检测该控制器内掉电情况，当系统电压降低到一定门限值时，掉电检测模块及时将掉电信号发送至CPU，当CPU检测到掉电信号后，其将重要系统数据及时保存到存储模块中，以防重要数据丢失，同时当系统下次启动时可从中读取使用。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述的高线性度绞线机张力控制器的原理框图。
附图标记说明：
10、CPU，20、控制信号输入模块，30、控制电压输出模块，40、电源模块，50、复位信号输入模块，60、复位信号输出模块，70、输出软启动模块，80、掉电检测模块，90、存储模块，100、输出保护模块。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型所述的高线性度绞线机张力控制器，包括控制信号输入模块20、控制电压输出模块30、CPU 10和电源模块40，所述控制信号输入模块20、所述控制电压输出模块30和所述电源模块40均与所述CPU 10电性连接；所述控制信号输入模块20用于接收绞线机的主控制器发出的控制信号，并将该控制信号模数转换后发送给CPU 10，所述控制信号输入模块20为DC0-5V控制信号输入接口；所述CPU 10用于将采集到的数字信号进行脉冲宽度调制编码成控制电压值；所述控制电压输出模块30将所述控制电压值输出至绞线机的离合器，用以控制离合器的松紧，所述控制电压输出模块30为DC0-24V控制电压输出接口；所述电源模块40用以为该张力控制器提供工作电源，其为整个张力控制器提共DC5V和DC24V的工作电源。
本实用新型整体工作过程是：电源模块40给整个系统供电，系统控制程序下载到CPU 10中，由CPU 10来控制整个系统的工作。主控制器发送DC0-5V的模拟信号给控制信号输入模块20，所述控制信号输入模块20将模拟信号转换为数字信号发送给CPU 10，CPU 10运算得出控制量，再经PWM脉宽调制输出给控制电压输出模块30，控制电压输出模块30即输出DC0-24V的控制电压。
由于PWM脉宽调制具有数字化和可操作性强等特点，使得控制电压输出与控制信号输入信号之间具有正比例线性关系，误差波动较小，能够达到理想的张力控制效果，可控性强。同时又由于该控制器系统从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换，让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小，增强信号传输的稳定性和准确性。此外，由于本实用新型以数字式控制器代替传统的模拟式控制器，有效地减轻了整个控制系统的体积与重量，便于安装。综上可知，本实用新型可将输入、输出转换为正比例线性关系，张力控制效果理想；本实用新型组成完整、结构条理、成本低廉、抗干扰能力强，且简单实用。
在本实施例中，所述离合器为电磁离合器，电磁离合器具有高速响应、耐久性强、组装维护容易、使用简单等优点。
进一步地，本实用新型还包括与所述CPU 10电性连接的复位信号输入模块50和复位信号输出模块60，所述复位信号输入模块50用以接收主控制器发送的复位信号，所述复位信号输出模块60用以将经CPU 10转换后得出的复位电压值输出至绞线机的放线机构，用以启动放线机构。放线机构与离合器均可通过该张力控制器控制进行，实现多功能控制效果。
优选地，所述控制信号输入模块20和所述控制电压输出模块30内均经由光电耦合器与所述CPU 10电性连接。同时，所述复位信号输入模块50和所述复位信号输出模块60内也均经由光电耦合器与所述CPU 10电性连接。光电耦合器的设置使外部电路与控制器内部电路之间没有了电的直接联系，而是通过光电耦合进行信号的传递，这样大大增加了控制器的抗干扰能力。
本实用新型还包括输出软启动模块70，所述控制电压输出模块30和所述复位信号输出模块60均通过所述输出软启动模块70与所述电源模块40连接。由于在张力控制器系统上电瞬间，CPU 10各管脚会出现引脚电平不稳定的情况，通过输出软启动模块70可以延迟输出模块内输出电路的通电时间，避免出现输出误动作。
本实用新型还包括掉电检测模块80和存储模块90，所述掉电检测模块80用以检测该控制器内掉电情况，当系统电压降低到一定门限值时，掉电检测模块80及时将掉电信号发送至CPU 10，当CPU 10检测到掉电信号后，其将重要系统数据及时保存到存储模块90中，以防重要数据丢失，同时当系统下次启动时可从中读取使用。
在本实施例中，本实用新型还包括与所述CPU 10电性连接的输出保护模块100，所述输出保护模块100内设有短路检测电路，当短路检测电路检测到输出接线短路或控制对象(如电磁离合器)发生故障导致输出短路时，输出保护模块100内短路检测电路能及时感知电流异常并给CPU 10发出中断信号；CPU 10接收到中断信号后将立即停止输出并点亮短路指示灯，从而保护系统本身不被烧坏。本实用新型具有较好的安全性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。