유압 범용 테스트 기계의 컴퓨터 인터페이스 설계

유압 범용 테스트 기계컴퓨터 인터페이스 디자인
1 디자인 아이디어
위의 함수를 완료하기 위해 측정 할 부하의 변화는 먼저 전기량, 즉 신호 획득의 변화로 변환되어야합니다. 전기량을 얻은 후에는 종종 증폭되어야하며 아날로그 대 디지털 회로에 아날로그-디지털 수량을 디지털 수량으로 이산하기 위해 아날로그-디지털 (A/D) 변환 회로에 삽입됩니다. 이러한 디지털 수량은 특정 인터페이스 회로를 통해 컴퓨터에 사용되며 샘플링 간격, 총 샘플링 시간 등은 샘플링 간격을 제어하는 ​​데 사용되며 해당 애니메이션 곡선 및 실제 시뮬레이션이 그려집니다.
2 설계 프로세스 및 작업 원리
2.1 센서 설계
구성 요소 의이 부분의 주요 기능은 비 전기에서 전기량으로의 변환을 완료하는 것입니다. 설계에 특정 정확도가 필요한 것 외에도 구조는 가능한 한 간단해야합니다. 분석을 통해 유압 범용 테스트 기계의 하중 크기는 유압 오일의 오일 압력에 의해 표현 될 수 있습니다. 따라서, 압력 측정 다이어프램은 오일 압력을 스트레인 게이지 저항의 변화로 변환하는데 사용될 수 있으며, 저항의 저항을 Wheatstone Bridge를 통한 전압 또는 전류의 변화로의 변화를 출력으로 수행 할 수있다. 이 솔루션은 작업 실린더의 분기 또는 실린더를 드릴링하여 유압 센서를 설치해야합니다. 또 다른 해결책은 유니버설 테스터의 구조에 따라 테스트 조각에 직접 적용되는 하중을 찾는 것입니다. 이는 장력 (압력) 센서를 장착하는 데 적합합니다. 이러한 방식으로, 풀 (압력) 힘 센서를 설치하려면 특정 촉구로드를 분리해야합니다. 위의 두 솔루션은 원래 기계 구조를 변경해야하며, 변환 프로세스가 복잡하며 브리지 출력 수집 날짜 : 눈 1-on-one-valent가 첨가 된 전기 신호를 증폭시키고 필터링해야합니다. 해당 회로는 비교적 복잡하며 정확도는 쉽게 보장 할 수 없습니다. 보다 간단하고 신뢰할 수있는 힘 측정 방법을 찾기 위해 테스트 기계의 내부 구조 분석이 수행되었습니다. 연구에 따르면 시편에 적용되는 하중은 기계 내부의 진자 스윙의 각도에 비례하고 진자 스윙을 축을 따라 번역하도록하는 막대 부재가 나타납니다. 즉,로드 어셈블리의 이동의 변위는 하중과 선형으로 관련됩니다. 기계의 구조적 특성을 사용하여 하중의 크기를 측정하는 문제는로드 어셈블리의 변위를 측정하는 문제로 변환됩니다. 이 부분의 이동 주파수가 낮다는 것을 고려하면 선형 와인딩 고정식 선형 저항 변환기가 변위를 측정하는 데 사용됩니다. 이것은 원래 기계 및 장비의 구조와 작동 상태를 변경하지 않으며 출력 값은 충분히 큽니다. A/D 변환은 증폭없이 직접 수행 할 수 있으므로 회로를 단순하고 오류를 작게 만들 수 있습니다.
2.2 A/D 변환기 및 주변 회로 설계 선택
회로 의이 부분은 위에서 얻은 아날로그 전압 신호를 컴퓨터 식별을 쉽게하기 위해 디지털 신호로 분류합니다.
2.2.1 A/D 컨버터의 선택 및 특성 A/D 컨버터, 다양한 성능 및 훌륭한 가격 변동이 있습니다. 전환 원리에 따르면, 이진 기울기 방법, 적분 방법, 병렬 비교 방법, 전압 주파수 전환 방법 및 서열 비교 ​​방법으로 나뉩니다. 이 실험은 소수의 데이터 채널을 측정해야하며 필요한 변환율이 높지 않기 때문입니다. 간단한 주변 회로, 우수한 신뢰성, 저전력 요구 사항 및 경제성과 같은 요인을 고려할 때 ADC0809 칩이 선택됩니다. CMOS 데이터 획득 장치이며 28 핀 듀얼 인라인 패키지입니다. 8 비트 연속 근사 변환기가 포함될뿐만 아니라 8 채널 아날로그 멀티 채널 스위치 및 조인트 주소 지정 논리도 제공합니다. 주요 기능은 다음과 같습니다. ② 해상도는 8 비트 바이너리 코드이며, 7 비트 정확도, 제로 편차 및 본격적인 오류는 모두 0.51 SB 미만이며 교정이 필요하지 않습니다. ∎ 8 채널 도어 잠금 스위치 컨트롤이있어 8 개의 단일 엔드 아날로그 수량에 직접 연결할 수 있습니다. 칩 구조는 그림 1에 나와 있으며 연속 비교 과정이 채택됩니다. 이 비교 방법은 널리 사용 되며이 원칙에 따라 많은 A/D 변환 칩이 이루어집니다. 일련의 기준 전압 (예 : 균형을 측정 할 때 사용되는 디코드와 같은)을 사용하고 변환 할 전압을 입력하여 변환 된 숫자의 각 비트가 1 또는 0 비트인지 여부를 결정합니다. 순서는 최고에서 낮은 곳에서 결정됩니다. 이는 균형의 무게를 측정하는 것과 같습니다. 추가 된 디코드의 무게가 무거운 물체의 무게가 될 때까지 디코드를 크게 추가합니다.
2.2.2 주변 회로 설계의 ADC0809 핀의 기능 및 처리는 다음과 같습니다.
채널은 입력을 시뮬레이션하고 경로는 ADDA의 3 개의 주소 디코딩, DDS 및 DDC를 통해 연결됩니다. AD DA, DDB, DDC : 아날로그 채널 선택 주소 신호. Adda는 낮은 위치이며 Addc는 높은 위치입니다. 000 인 경우 0 채널이 게이트, 즉 U, O 작업입니다. 따라서이 실험은 하나의 채널 만 변환해야하기 때문에 채널 주소를 스트로브 할 필요가 없으며 세 주소를 모두 접지 할 필요가 없습니다. 즉, UP의 입력 만 유효합니다. CL K : 클록 입력 신호 끝. 이 칩에는 내부 시계가 없으므로 시계가 추가됩니다. 주파수 요구 사항에 따라 오실레이터는 그림 2와 같이 설계되었습니다. NAG 게이트 진동을 사용하여 석영 결정과 동일한 주파수의 제곱파 펄스 신호를 생성합니다. 주파수는 32kHz이며 CLK 클록 요구 사항을 충족합니다. EO C : 변환 종료 신호는 A/D 변환이 종료됨을 나타냅니다. 신호를 컴퓨터에 보내서 데이터를 읽도록 통지하십시오. 입력 신호의 주파수가 낮기 때문에 샘플링 및 유지 회로가 설정되지 않습니다.
2.3 인터페이스 및 프로그램 제어
컴퓨터가 디지털 신호를받을 수있는 많은 통신 방법이 있습니다. 컴퓨터 마더 보드 확장을 통해 완료하거나 평행 인터페이스와 직렬 인터페이스를 사용하는 데 사용할 수 있습니다. 마더 보드 확장 단계는 포괄적 인 신호를 가지고 있으며 보드를 설계하기가 더 쉽지만 다양성이 좋지 않습니다. 보드를 설치하려면 메인 프레임을 열어야합니다. Shenxing 인터페이스는 장거리 통신을 수행 할 수 있지만 속도가 느리고 별도의 통신 어댑터가 설계되어야합니다. 병렬 인터페이스는 종종 추출 장치 (예 : 프린터)에 연결하는 데 사용됩니다. 그러나 소프트웨어를 통해 컴퓨터를 제어하여 데이터를 추출 할 수 있습니다. 이 실험은 C 언어로 프로그래밍되며 포트 컨트롤 소스 프로그램은 다음과 같습니다.
2.4 회로 위험 제어
회로에는 전원 공급 장치,지면 노이즈, 전자기 간섭 등과 같은 많은 간섭이있을 수 있습니다. 제대로 처리되지 않으면 필연적으로 정상적인 작업에 영향을 미칩니다. 처리 방법은 다음과 같습니다. method 전기 파운드는 컴퓨터에서 가져오고 작동 전압은 5V입니다. 컴퓨터 내부의 전압이 정확하지 않다는 점을 고려하면 12V 전압이 전압을 조절하는 데 사용됩니다. 정확도는 요구 사항을 충족 할 수 있습니다. 전원 공급 장치 노이즈를 줄이기 위해, 저주파 파 구조를 위해 대용량 전해 커패시터가 LM7805의 프론트 엔드에 추가되어 맥동 성분을 줄입니다. 고주파 필터 커패시터는 각 칩의 전원 공급 장치와 접지 와이어 사이에 추가되며, 이는 과도 전도 및 전류 부하의 폐쇄로 인한 스파이크 전류로 인한 간섭을 크게 줄입니다. 지면 간섭 제어의 경우, 다중 점 접지 방법이 주로 사용됩니다. signal 전력선을 신호 라인에서 분리하고 데이터 라인을 보호하고 데이터 라인의 길이를 최소화하여 전자기 간섭을 매우 작은 범위 내에서 제어 할 수 있도록합니다.
일반적으로 사용되는 컴퓨터 데이터 수집 시스템은 마더 보드 확장 슬롯 또는 직렬 인터페이스를 사용합니다. 실험을 통해 데이터 획득을 위해 컴퓨터의 병렬 포트를 사용하는 것은 완전히 실현 가능하며, 다른 포트가 일치 할 수없는 이점, 즉 간단한 라인, 쉬운 디자인, 작은 간섭, 높은 전송 속도, 좋은 심기 등의 장점이 있습니다. 이것은 컴퓨터 제어 연구에 큰 의미가 있습니다.http://www.hssdtest.com/