Конструкция компьютерного интерфейса гидравлической универсальной тестирования

Гидравлическая универсальная тестированиеДизайн компьютерного интерфейса
1 идеи дизайна
Чтобы завершить вышеуказанную функцию, изменение в измерении нагрузки должно сначала быть преобразовано в изменение электрической величины, то есть получение сигнала. После получения электрической величины его часто необходимо усилить, а затем его вставляется в схему преобразования аналого-цифровой (A/D), чтобы дискретировать количество аналого-цифровое количество в цифровую величину. Эти цифровые величины используются для компьютера через определенные интерфейсные цепи, а интервал выборки, общее время отбора проб и т. Д. Используется для управления интервалом выборки, а также нарисованы соответствующие кривые анимации и реальное моделирование.
2 Процесс проектирования и принцип работы
2.1 Дизайн датчика
Основная функция этой части компонентов заключается в завершении конверсии от неэлектрического в электрические величины. В дополнение к требованию определенной точности в дизайне, структура должна быть максимально простой. Благодаря анализу было обнаружено, что величина нагрузки в гидравлическом универсальном испытательном машине может быть выражена давлением масла гидравлического масла. Следовательно, диафрагма измерения давления может быть использована для преобразования давления масла в изменение сопротивления манометра деформации, а также изменение сопротивления в изменение напряжения или тока через мост Wheatstone, а затем усиление, фильтрация и другие обработки могут быть выполнены для вывода. Это решение требует ветви из рабочего цилиндра или сверления цилиндра для установки гидравлического датчика. Другое решение состоит в том, чтобы найти нагрузку, применяемую непосредственно на испытательный элемент на основе структуры универсального тестера, которая подходит для монтажа датчика натяжения (давления). Таким образом, определенный стержень должен быть отключен, чтобы установить датчик силы (давление). Оба приведенных выше решения должны изменить исходную структуру машины, процесс преобразования сложный, а дата сбора выхода моста: электрический сигнал с добавлением глаз 1-один-один-валентный необходимость быть усиленной, фильтрованной и т. Д. Соответствующая схема является относительно сложной, и точность нелегко обеспечить. Чтобы найти более простой и более надежный метод измерения силы, был проведен анализ внутренней структуры тестовой машины. Исследование показало, что нагрузка, применяемая к образцу, пропорциональна углу качания маятника внутри машины, и элемент стержня, который толкает качели маятника, чтобы перевести вдоль оси. То есть смещение движения стержневой сборки линейно связано с нагрузкой. Используя структурные характеристики машины, проблема измерения величины нагрузки преобразуется в проблему измерения смещения стержня. Учитывая, что частота движения этой части низкая, для измерения смещения используется линейный линейный резиональный преобразователь сопротивления. Это не изменит структуру и рабочее состояние исходной машины и оборудования, а выходное значение достаточно большое. А/D преобразование может быть выполнено непосредственно без усиления, что делает схему простой и ошибкой небольшим.
2.2 Выбор конструкции A/D и периферической цепи
Эта часть схемы дискретирует аналоговые сигналы напряжения, полученные выше, в цифровые сигналы для легкой идентификации компьютера.
2.2.1 Выбор и характеристики конвертера A/D Существует множество типов конвертера A/D, различных характеристик и отличных изменений цен. Согласно принципу преобразования, он разделен на метод бинарного наклона, интегральный метод, метод параллельного сравнения, метод преобразования частоты напряжения и метод сравнения последовательностей. Поскольку этот эксперимент должен измерить небольшое количество каналов данных, и необходимый коэффициент конверсии не высока. Учитывая такие факторы, как простые периферические схемы, хорошая достоверность, низкие требования к мощности и экономичность, выбирается чип ADC0809. Это устройство для сбора данных CMOS и 28-контактный пакет с двойной линии. Он не только включает в себя 8-битный последовательный конверсионный преобразователь, но также обеспечивает 8-канальный аналоговый многоканальный коммутатор и логику адресации соединения. Его основные особенности: ① Используйте один источник питания 5 В с рабочим диапазоном тактовой частоты IOKH2-1MH2 (типичное значение составляет 640 кГц); ② Разрешение представляет собой 8-битный двоичный код, с 7-битной точностью, нулевым отклонением и полномасштабной ошибкой-все менее 0,51 SB, и калибровка не требуется; ③ Он имеет 8-канальное управление переключателем двери, которое может напрямую подключаться к 8 односторонним аналоговым количествам. Структура чипа показана на рисунке 1, и принят процесс последовательного сравнения. Этот метод сравнения широко используется, и в этом принципе производятся многие микросхемы конверсии/D. Он использует серию эталонных напряжений (например, декод, используемый при взвешивании баланса), и вводит преобразованное напряжение [объекты взвешивания), чтобы определить, является ли каждый бит преобразованного числа 1 или 0 бит по биту. Порядок определяется от высокого до минимума. Это похоже на взвешивание баланса, добавление декодирует один за другим, от больших до малых, пока вес добавленного декода не станет весом тяжелого объекта.
2.2.2 Функции и обработка булавок ADC0809 конструкции периферической цепи следующие:
Канал имитирует вход, и маршрут подключен через три адреса декодирования ADDA, DDS и DDC. AD DA, DDB, DDC: сигнал адреса выбора аналогового канала. Адда - это низкое положение, а ADDC - высокое положение. Если 000, 0 -канальный канал закрыт, то есть u, o Работа. И так далее, поскольку этот эксперимент требует, чтобы только один канал был преобразован, нет необходимости строботь адрес канала, просто обосновывая все три адреса, то есть только вход из UP действителен. CL K: Конец сигнала ввода часов. Поскольку этот чип не имеет внутренних часов, часы добавляются. В соответствии с его частотными требованиями, генератор спроектирован, как показано на рисунке 2. Он использует колебание затвора NAG, чтобы генерировать квадратный волновой импульсный сигнал той же частоты, что и кристалл кварца. Частота составляет 32 кГц, что соответствует требованиям CLK Clock. EO C: сигнал конца преобразования указывает на то, что конверсия A/D заканчивается. Отправьте сигнал на компьютер, чтобы уведомить его для чтения данных. Поскольку частота входного сигнала низкая, схема отбора проб и удержания не настраивается.
2.3 Управление интерфейсом и программой
Есть много методов связи для компьютеров для получения цифровых сигналов. Они могут быть завершены через расширение материнской платы компьютера, или их можно использовать для использования параллельных интерфейсов и последовательных интерфейсов. Хотя этап расширения материнской платы имеет всеобъемлющий сигнал и легче в разработке платы, она плохой в универсальности. Вам нужно открыть мэйнфрейм для установки платы. Хотя интерфейс Shenxing может провести связь на большие расстояния, он медленный и требует разрабатывания отдельного адаптера связи. Параллельные интерфейсы часто используются для подключения к экстракционным устройствам (например, принтеров). Но можно извлечь данные, управляя компьютером через программное обеспечение. Этот эксперимент запрограммирован на языке C, а программа источника управления портами выглядит следующим образом:
2.4 Risky Control
В схеме может быть много помех, таких как источник питания, шум заземления, электромагнитные помехи и т. Д. Если не обработано должным образом, это неизбежно повлияет на нормальную работу. Метод обработки: ① Электрический фунт взят с компьютера, а рабочее напряжение составляет 5 В. Учитывая, что напряжение внутри компьютера не очень точное, извлеченное напряжение 12 В используется для регулирования напряжения. Точность может соответствовать требованиям. Чтобы уменьшить шум питания, к передней части LM7805 добавляется электролитический конденсатор большой емкости для низкочастотной конструкции волн, чтобы уменьшить компонент пульсации. Добавляются высокочастотные фильтрующие конденсаторы между источником питания каждого чипа и заземленным проводом, что значительно уменьшает помехи, вызванные током шипа, вызванным переходной проводимостью и отключением тока нагрузки. ② Для управления землепользованием в основном используется многоточечный метод заземления. ③ Разделите линию электроэнергии от линии сигнала, защитите линию данных и минимизируйте длину линии данных, чтобы электромагнитные помехи можно было управлять в очень небольшом диапазоне.
Обычно используемые системы сбора компьютеров используют слоты расширения материнской платы или последовательные интерфейсы. Благодаря экспериментам обнаружено, что использование параллельного порта компьютера для сбора данных является полностью осуществимым, и он имеет преимущества, что другие порты не могут соответствовать, а именно, простые линии, легкие конструкции, небольшие помехи, высокую скорость передачи, хорошая посадка и т. Д. Это имеет большое значение для исследования компьютерного контроля.http://www.hssdtest.com/