单纱强力仪是测试纱线、纤维长丝等纺织材料拉伸性能技术指标的专用设备,主要用于测定棉、毛、麻、化学短纤维或混纺纱线(股线)等的断裂强力、断裂伸长及断裂功。由于单根纱线的拉伸强度及其不均匀不仅影响纺织产品的质量风格,也影响纺织后加工工艺和生产效率,因此在纺织产品生产过程前对要成品纱线进行更高要求的检测。国内现有的单纱强力仪测试精度低、存储数据少、人机交互功能差,无法满足目前检测的要求;进口的单纱强力仪价格高,许多急需提高自身产品质量的中小企业无力购买。本课题针对全自动单纱强力仪的关键部件-张力测试模块及其抗干扰技术进行研究。论文介绍了基于STM32的张力测控单元的硬件总体结构,以及上位机软件框架结构;张力测试模块的研究包括力传感器的选型设计,载荷输出与作用位置无关的机械结构的设计,根据误差合成原理对传感器的静态测试精度的分析计算;论文对传感器进行了动力学建模分析,设计了粘性流体阻尼器,达到理想的动态特性;分析设计了信号放大电路和信号滤波电路;单片机核心板对经调理后的信号进行预处理并实时将数据发送给上位机;由于仪器受电气设备产生的电磁干扰以及加载机构运行的非平稳性和机械振动的影响,干扰信号较大,对设备的电源模块进行了抗干扰布局,并采用强电、弱电隔离,电源电磁屏蔽,EMI滤波、接地技术等措施减小对微弱传感器信号的干扰;结合程控放大算法有效保证在A/D模块低输入时的测试灵敏度,并通过对纱线拉伸数据的频率特性以及信号采样频率的选取,采用实时同步平滑滤波处理技术对信号进行数据处理,削弱了噪声干扰,提高了纱线张力的测试精度。