1.概述
自动络筒机是纺纱企业最后一道质量控制工序和设备，同时也是织造企业原料的最先一道质量控制工序和设备。随着现代科学技术的飞速发展和自动络筒机主机的更新换代，和其配套的电子清纱器也有了飞速发展，电子清纱器的发展经历了从模拟电清、数字电清、发展到采用单片机、ARM等技术的新型电清，电清的测量方式也从单一的光电和电容分体式到光电和电容一体化式；电子清纱器的功能也从简单的清除有害纱疵，控制自动络筒机的运转发展到同时具有电清、在线纱疵分析、在线条干、在线毛羽检测等功能于一体化综合在线检测控制装置、同时还具有专家分析系统，把以前的事后监督变为在线监控，使得自络主机单锭在纱线或电清异常状态下报警停车，保证问题纱线不能通过络筒工序、减少浪费，确保产品质量。
虽然电子清纱器的发展已经经历了好几代，其检测原理没有根本变化，了解电子清纱器检测机理和工作原理，对合理和正确使用电子清纱器，更好发挥电子请纱器在自动络筒机中的作用，对纺织企业提高产品质量和生产效率，降低能耗，减少浪费有着十分重要的意义。因此了解电子清纱器的工作原理及其在自络中的应用、以便在自络上正确合理的使用电子清纱器并精心维护，对纺织企业的产品质量和生产效率至关重要和必要。
2.电子清纱器的检测原理
电子清纱器最关键的是其传感器-检测头，根据检测方式可以分为光电式和电容式两类。目前，使用这两种检测方式检测头的电子清纱器在目前各种自动络筒机上都有使用，下面对两种检测机理进行分析。
2.1 电容式检测头的工作原理
电容式检测是让纱线在一个由两块平行极板形成的电容之间运行，根据电容原理，电容器容和两块平行极板的面积、板间距离、板间物质的介电常数决定。当板间投入纱线时，可以把纱线等效为介电常数为纱线，宽度和面积和初始电容相同的一个电容C,此时的极板电容为两个不同电容的迭加，其中一个电容是由极板中空气所占据的极板空间形成的电容，另一个是由纱线所占据的极板空间形成的等效电容。电容变化量只和纱线的等效电容宽度d2面积（即纱线体积）有关，而和其他因素无关。纱线的微小变化，必然引起d2的变化，从而引起检测电容容量变化，通过双电容双电感电桥检测电路检测电容变化量，就可达到纱疵检测的目的。
利用专用检波电路把该变化分离出来，就可以检测纱线粗细的变化，对超出范围的纱疵就能及时发现并驱动切刀及时清除，这样就保证有害纱疵不会流转到下道工序。具体工作原理见图1。

图1 双电容双电感桥式检测电路示意图
由于双电容电子清纱器分辨率和灵敏度高、能够抵消环境湿度的影响，所以目前新型电容式电清全部采用双电容检测方式。
2.2光电式检测头的工作机理
光电式检测是让纱线在一个发光体和一个受光体之间运行，由于纱线档住了部分由发光体射向受光体的光而在受光体上形成了一个阴影，该阴影的大小直接反映了当时在检测区域内的纱线的轴向剖面的面积的大小。由于检测区域宽度固定，所以也可以认为该阴影的大小直接反映了当时在检测区域内的纱线的平均直径的大小。同时，该阴影的大小决定了通过受光体的电流的大小，从而完成了一个由几何量（平均直径）的大小决定电量（电流）的大小的转换过程。
在完成了直径到电流的转换之后，再使用电子电路和单片机实现检测、处理，这些方法和电容式处理方式相同。
2.3 电容和光电式电清的优缺点
电容式检测方式的优点：
(1)由于电容式检测是根据纱线在极板中所占据的空间的大小来决定电容量的大小，所以电容式检测可以在一定程度上反映出纱线体积或质量的大小。
    (2)极板寿命比较长。
(3)不受环境光线和纱线颜色的影响。 
电容式检测方式的缺点：
(1)受空气湿度影响特别明显。
(2)极板电容太小，使得谐振频率很高，检测信号受系统分布电容的影响很大。 
光电式检测方式的优点：
(1)不受空气湿度的影响。
(2)线性度好。 
光电式检测方式的缺点：
(1)易老化，寿命短；
(2)易受环境光线和纱线颜色的干扰。
根据以上的分析可以看到两种检测方式各有千秋，为了克服各自缺点，最新一代的电清发展为电容和光电复合使用的检测头了，但成本就要大幅度上升。两种检测方式的电子清纱器性能比较：
清纱器型式        光电式        电容式
扁平纱疵        有可能漏切        不漏切
纱线捻度        影响大        无影响
纱线颜色        较大影响        略有影响
纱线光泽        有影响        无影响
纱线回潮率        影响小        影响大
纤维种类        略有影响        无影响
混纺比        略有影响        无影响
外部杂散光        有影响        无影响
飞花灰尘积聚        影响大        无影响
机台振动        有影响        影响小
系统稳定性        稳定性差        稳定性好














3.自动络筒机电清的组成和工作原理
了解了电清的检测机理，我们再来了解一下电清的组成和工作原理。自动络筒机主机的进口品牌主要由德国赐来福公司、日本村田公司和意大利萨维奥公司所占据。国内主要有青岛纺机和经纬纺机。与自动络筒机配套的电子清纱器国外品牌主要有乌斯特、洛非、凯索凯、国内品牌主要有长岭等。虽然主机和电清种类很多，但其工作原理基本相同。
下面以长岭的精锐系列自络电清为例介绍一下自动络筒机电清的组成和工作原理。
3.1 系统组成
长岭精锐系列电子清纱器适用于配套村田、萨维奥等自动络筒机。电清采用大屏幕彩色液晶显示屏，硬件采用ARM平台，操作系统选用Windows CE，CAN现场总线技术，软件功能强大，集清纱、纱疵分级、统计分析、错支检测、验结、自检、报警等功能于一体，适用于多种短纤纱线和混纺纱线。主要功能是在络纱过程中有效清除纱线上的有害纱疵，达到提高纱线质量的目的。
精锐系列电子清纱器由一个电控箱、60（或50）个处理器以及60（或50）个检测头组成，如图所示。






图5  精锐系列电子清纱器组成框图
3.2 工作原理
处理器把来自检测头的纱线信号通过自动增益控制电路，放大到规定的电平值，纱线信号经A/D转换器转换为数字信号，微控制器对信号进行分级、清纱处理，并将处理结果通过CAN总线传递到电控箱。电控箱实现与用户的良好人机交互，进行清纱分级控制，显示操作，通讯、数据处理及统计分析。
4.精锐系列自络电清的使用方法
4.1