粘力測試儀控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

姜振++成新民

摘要：本文分析了粘力測試儀控制系統(tǒng)的控制原理，較為詳細(xì)地介紹了粘力測試儀控制系統(tǒng)的人機(jī)接口模塊、拉壓力信號采集模塊、縱橫向驅(qū)動模塊和數(shù)據(jù)通訊接口模塊4個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：粘力測試儀 控制系統(tǒng) 信號采集數(shù)據(jù)通訊

中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0029-01

1 引言

根據(jù)企業(yè)所提出的要求，設(shè)計(jì)并制造一套粘力測試儀，為確定襯層預(yù)固化工藝時(shí)間條件提供數(shù)據(jù)參考。該測試儀可以通過手動搖柄使整臺儀器底盤在一定范圍內(nèi)升降。測試臂在管腔直徑范圍內(nèi)能夠上下、左右（也稱水平，下同）移動。動力源使用一個(gè)24V直流電機(jī)控制滾珠絲杠螺母副的上下移動，使得推桿端的傳感器與管道內(nèi)部同在一個(gè)水平位置。另外，再使用一個(gè)24V直流電機(jī)控制齒輪齒條的水平移動，使得已連接傳感器的推桿能夠伸入或移出管道內(nèi)部。本文主要介紹粘力測試儀的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

2 粘力測試儀控制系統(tǒng)原理

高精度拉壓傳感器安裝在測試臂垂直升降桿下部，傳感器接收到粘力信號后轉(zhuǎn)換為電信號，通過信號調(diào)理電路調(diào)理，再經(jīng)AD轉(zhuǎn)換送入高速微處理器處理，在液晶顯示屏上顯示測試粘力數(shù)據(jù)，并得到最大粘力數(shù)據(jù)單獨(dú)顯示。同時(shí)系統(tǒng)還設(shè)計(jì)RS232通信接口與計(jì)算機(jī)保持?jǐn)?shù)據(jù)通信，高速微處理器同時(shí)還控制整個(gè)系統(tǒng)的動力驅(qū)動。測試系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

3 粘力測試儀控制系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)包括人機(jī)接口模塊、拉壓力信號采集模塊、縱橫向驅(qū)動模塊和數(shù)據(jù)通訊接口模塊等4個(gè)模塊。

3.1 人機(jī)接口模塊

人機(jī)接口模塊包括液晶顯示屏和按鍵。液晶屏用于顯示襯層預(yù)固化粘力度曲線和最大粘力（單位：牛頓N）、襯層預(yù)固化介質(zhì)溫度（單位：攝氏度℃）以及所設(shè)置的參數(shù)，示意圖如圖2所示。按鍵用于設(shè)置部分參數(shù)，控制接觸體在水平方向、垂直方向上的初始移動，以及啟動粘力自動測量過程，示意圖如圖3所示。

3.2 拉壓力信號采集

利用微型拉壓兩用型測力傳感器將拉壓力轉(zhuǎn)換為電信號，并通過信號調(diào)理電路提高信號看干擾能力和轉(zhuǎn)換到AD量程內(nèi)，然后通過12 Bit AD將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，進(jìn)而送入高速微處理器中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、換算等，實(shí)時(shí)獲取拉壓力數(shù)據(jù)。采集速率>=10點(diǎn)/秒。

3.3 縱、橫向驅(qū)動模塊

該模塊用于驅(qū)動兩個(gè)24V直流電機(jī)，分別實(shí)現(xiàn)手臂的上、下、左、右等移動。具體地，通過上行鍵、下行鍵、左行鍵、右行鍵分別控制直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)。

3.4 數(shù)據(jù)通訊接口

擬實(shí)現(xiàn)的粘力測試儀具備RS232通信功能，并提供相應(yīng)的接口，用于將實(shí)時(shí)檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)（PC機(jī)）上的監(jiān)控軟件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存、記錄和實(shí)時(shí)曲線顯示，并根據(jù)需要完成記錄數(shù)據(jù)的打印。

4 結(jié)語

根據(jù)企業(yè)需求設(shè)計(jì)了粘力測試儀控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)對該測試儀精確控制，滿足生產(chǎn)工藝的要求。本文分析了粘力測試儀控制系統(tǒng)的控制原理，較為詳細(xì)地介紹了粘力測試儀控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)本設(shè)計(jì)方法完成的粘力測試儀控制器能夠準(zhǔn)確的測試出襯層的最大粘力并顯示粘力變化曲線。數(shù)據(jù)能夠通過RS232通信接口發(fā)送到PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存、記錄和實(shí)時(shí)曲線顯示，并根據(jù)需要完成數(shù)據(jù)的打印。

參考文獻(xiàn)

[1]李慧，馬寶甫，徐小平.基于AT89C52的數(shù)顯式拉壓力測試儀[J].儀表技術(shù)，2001（04）.

[2]南玲.動態(tài)壓力測試技術(shù)介紹[J].上海計(jì)量測試，2009（02）.

摘要：本文分析了粘力測試儀控制系統(tǒng)的控制原理，較為詳細(xì)地介紹了粘力測試儀控制系統(tǒng)的人機(jī)接口模塊、拉壓力信號采集模塊、縱橫向驅(qū)動模塊和數(shù)據(jù)通訊接口模塊4個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：粘力測試儀 控制系統(tǒng) 信號采集數(shù)據(jù)通訊

中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0029-01

1 引言

根據(jù)企業(yè)所提出的要求，設(shè)計(jì)并制造一套粘力測試儀，為確定襯層預(yù)固化工藝時(shí)間條件提供數(shù)據(jù)參考。該測試儀可以通過手動搖柄使整臺儀器底盤在一定范圍內(nèi)升降。測試臂在管腔直徑范圍內(nèi)能夠上下、左右（也稱水平，下同）移動。動力源使用一個(gè)24V直流電機(jī)控制滾珠絲杠螺母副的上下移動，使得推桿端的傳感器與管道內(nèi)部同在一個(gè)水平位置。另外，再使用一個(gè)24V直流電機(jī)控制齒輪齒條的水平移動，使得已連接傳感器的推桿能夠伸入或移出管道內(nèi)部。本文主要介紹粘力測試儀的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

2 粘力測試儀控制系統(tǒng)原理

高精度拉壓傳感器安裝在測試臂垂直升降桿下部，傳感器接收到粘力信號后轉(zhuǎn)換為電信號，通過信號調(diào)理電路調(diào)理，再經(jīng)AD轉(zhuǎn)換送入高速微處理器處理，在液晶顯示屏上顯示測試粘力數(shù)據(jù)，并得到最大粘力數(shù)據(jù)單獨(dú)顯示。同時(shí)系統(tǒng)還設(shè)計(jì)RS232通信接口與計(jì)算機(jī)保持?jǐn)?shù)據(jù)通信，高速微處理器同時(shí)還控制整個(gè)系統(tǒng)的動力驅(qū)動。測試系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

3 粘力測試儀控制系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)包括人機(jī)接口模塊、拉壓力信號采集模塊、縱橫向驅(qū)動模塊和數(shù)據(jù)通訊接口模塊等4個(gè)模塊。

3.1 人機(jī)接口模塊

人機(jī)接口模塊包括液晶顯示屏和按鍵。液晶屏用于顯示襯層預(yù)固化粘力度曲線和最大粘力（單位：牛頓N）、襯層預(yù)固化介質(zhì)溫度（單位：攝氏度℃）以及所設(shè)置的參數(shù)，示意圖如圖2所示。按鍵用于設(shè)置部分參數(shù)，控制接觸體在水平方向、垂直方向上的初始移動，以及啟動粘力自動測量過程，示意圖如圖3所示。

3.2 拉壓力信號采集

利用微型拉壓兩用型測力傳感器將拉壓力轉(zhuǎn)換為電信號，并通過信號調(diào)理電路提高信號看干擾能力和轉(zhuǎn)換到AD量程內(nèi)，然后通過12 Bit AD將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，進(jìn)而送入高速微處理器中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、換算等，實(shí)時(shí)獲取拉壓力數(shù)據(jù)。采集速率>=10點(diǎn)/秒。

3.3 縱、橫向驅(qū)動模塊

該模塊用于驅(qū)動兩個(gè)24V直流電機(jī)，分別實(shí)現(xiàn)手臂的上、下、左、右等移動。具體地，通過上行鍵、下行鍵、左行鍵、右行鍵分別控制直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)。

3.4 數(shù)據(jù)通訊接口

擬實(shí)現(xiàn)的粘力測試儀具備RS232通信功能，并提供相應(yīng)的接口，用于將實(shí)時(shí)檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)（PC機(jī)）上的監(jiān)控軟件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存、記錄和實(shí)時(shí)曲線顯示，并根據(jù)需要完成記錄數(shù)據(jù)的打印。

4 結(jié)語

根據(jù)企業(yè)需求設(shè)計(jì)了粘力測試儀控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)對該測試儀精確控制，滿足生產(chǎn)工藝的要求。本文分析了粘力測試儀控制系統(tǒng)的控制原理，較為詳細(xì)地介紹了粘力測試儀控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)本設(shè)計(jì)方法完成的粘力測試儀控制器能夠準(zhǔn)確的測試出襯層的最大粘力并顯示粘力變化曲線。數(shù)據(jù)能夠通過RS232通信接口發(fā)送到PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存、記錄和實(shí)時(shí)曲線顯示，并根據(jù)需要完成數(shù)據(jù)的打印。

參考文獻(xiàn)

[1]李慧，馬寶甫，徐小平.基于AT89C52的數(shù)顯式拉壓力測試儀[J].儀表技術(shù)，2001（04）.

[2]南玲.動態(tài)壓力測試技術(shù)介紹[J].上海計(jì)量測試，2009（02）.

摘要：本文分析了粘力測試儀控制系統(tǒng)的控制原理，較為詳細(xì)地介紹了粘力測試儀控制系統(tǒng)的人機(jī)接口模塊、拉壓力信號采集模塊、縱橫向驅(qū)動模塊和數(shù)據(jù)通訊接口模塊4個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：粘力測試儀 控制系統(tǒng) 信號采集數(shù)據(jù)通訊

中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0029-01

1 引言

根據(jù)企業(yè)所提出的要求，設(shè)計(jì)并制造一套粘力測試儀，為確定襯層預(yù)固化工藝時(shí)間條件提供數(shù)據(jù)參考。該測試儀可以通過手動搖柄使整臺儀器底盤在一定范圍內(nèi)升降。測試臂在管腔直徑范圍內(nèi)能夠上下、左右（也稱水平，下同）移動。動力源使用一個(gè)24V直流電機(jī)控制滾珠絲杠螺母副的上下移動，使得推桿端的傳感器與管道內(nèi)部同在一個(gè)水平位置。另外，再使用一個(gè)24V直流電機(jī)控制齒輪齒條的水平移動，使得已連接傳感器的推桿能夠伸入或移出管道內(nèi)部。本文主要介紹粘力測試儀的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

2 粘力測試儀控制系統(tǒng)原理

高精度拉壓傳感器安裝在測試臂垂直升降桿下部，傳感器接收到粘力信號后轉(zhuǎn)換為電信號，通過信號調(diào)理電路調(diào)理，再經(jīng)AD轉(zhuǎn)換送入高速微處理器處理，在液晶顯示屏上顯示測試粘力數(shù)據(jù)，并得到最大粘力數(shù)據(jù)單獨(dú)顯示。同時(shí)系統(tǒng)還設(shè)計(jì)RS232通信接口與計(jì)算機(jī)保持?jǐn)?shù)據(jù)通信，高速微處理器同時(shí)還控制整個(gè)系統(tǒng)的動力驅(qū)動。測試系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

3 粘力測試儀控制系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)包括人機(jī)接口模塊、拉壓力信號采集模塊、縱橫向驅(qū)動模塊和數(shù)據(jù)通訊接口模塊等4個(gè)模塊。

3.1 人機(jī)接口模塊

人機(jī)接口模塊包括液晶顯示屏和按鍵。液晶屏用于顯示襯層預(yù)固化粘力度曲線和最大粘力（單位：牛頓N）、襯層預(yù)固化介質(zhì)溫度（單位：攝氏度℃）以及所設(shè)置的參數(shù)，示意圖如圖2所示。按鍵用于設(shè)置部分參數(shù)，控制接觸體在水平方向、垂直方向上的初始移動，以及啟動粘力自動測量過程，示意圖如圖3所示。

3.2 拉壓力信號采集

利用微型拉壓兩用型測力傳感器將拉壓力轉(zhuǎn)換為電信號，并通過信號調(diào)理電路提高信號看干擾能力和轉(zhuǎn)換到AD量程內(nèi)，然后通過12 Bit AD將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，進(jìn)而送入高速微處理器中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、換算等，實(shí)時(shí)獲取拉壓力數(shù)據(jù)。采集速率>=10點(diǎn)/秒。

3.3 縱、橫向驅(qū)動模塊

該模塊用于驅(qū)動兩個(gè)24V直流電機(jī)，分別實(shí)現(xiàn)手臂的上、下、左、右等移動。具體地，通過上行鍵、下行鍵、左行鍵、右行鍵分別控制直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)。

3.4 數(shù)據(jù)通訊接口

擬實(shí)現(xiàn)的粘力測試儀具備RS232通信功能，并提供相應(yīng)的接口，用于將實(shí)時(shí)檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)（PC機(jī)）上的監(jiān)控軟件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存、記錄和實(shí)時(shí)曲線顯示，并根據(jù)需要完成記錄數(shù)據(jù)的打印。

4 結(jié)語

根據(jù)企業(yè)需求設(shè)計(jì)了粘力測試儀控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)對該測試儀精確控制，滿足生產(chǎn)工藝的要求。本文分析了粘力測試儀控制系統(tǒng)的控制原理，較為詳細(xì)地介紹了粘力測試儀控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)本設(shè)計(jì)方法完成的粘力測試儀控制器能夠準(zhǔn)確的測試出襯層的最大粘力并顯示粘力變化曲線。數(shù)據(jù)能夠通過RS232通信接口發(fā)送到PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存、記錄和實(shí)時(shí)曲線顯示，并根據(jù)需要完成數(shù)據(jù)的打印。

參考文獻(xiàn)

[1]李慧，馬寶甫，徐小平.基于AT89C52的數(shù)顯式拉壓力測試儀[J].儀表技術(shù)，2001（04）.

[2]南玲.動態(tài)壓力測試技術(shù)介紹[J].上海計(jì)量測試，2009（02）.