طراحی رابط رایانه ای دستگاه تست جهانی هیدرولیک

دستگاه تست جهانی هیدرولیکطراحی رابط کامپیوتر
1 ایده طراحی
برای تکمیل عملکرد فوق ، ابتدا تغییر در بار که باید اندازه گیری شود باید به تغییر در مقدار الکتریکی تبدیل شود ، یعنی کسب سیگنال. پس از به دست آوردن مقدار الکتریکی ، اغلب باید تقویت شود و سپس آن را به مدار تبدیل آنالوگ به دیجیتال (A/D) وارد می کند تا مقدار آنالوگ به دیجیتال را به مقدار دیجیتال گسسته کند. این مقادیر دیجیتالی از طریق مدارهای رابط خاص به رایانه مورد استفاده قرار می گیرد و فاصله نمونه برداری ، زمان نمونه گیری کل و غیره برای کنترل فاصله نمونه برداری استفاده می شود و منحنی های انیمیشن مربوطه و شبیه سازی زندگی واقعی ترسیم می شوند.
2 فرآیند طراحی و اصل کار
2.1 طراحی سنسور
عملکرد اصلی این بخش از مؤلفه ها تکمیل تبدیل از مقادیر غیر الکتریکی به الکتریکی است. علاوه بر نیاز به دقت خاصی در طراحی ، ساختار باید تا حد امکان ساده باشد. از طریق تجزیه و تحلیل ، مشخص شد که میزان بار در دستگاه آزمایش جهانی هیدرولیک با فشار روغن روغن هیدرولیک قابل بیان است. بنابراین ، دیافراگم اندازه گیری فشار می تواند برای تبدیل فشار روغن به تغییر مقاومت فشار سنج و تغییر مقاومت در تغییر ولتاژ یا جریان از طریق پل گندم سنگ استفاده شود و سپس تقویت ، فیلتر و سایر پردازش ها را می توان برای خروجی انجام داد. این محلول برای نصب سنسور هیدرولیک به شاخه ای از سیلندر کار یا حفاری سیلندر نیاز دارد. راه حل دیگر یافتن بار اعمال شده به طور مستقیم بر روی قطعه تست بر اساس ساختار تستر جهانی است که برای نصب سنسور تنش (فشار) مناسب است. به این ترتیب ، یک میله خاص ترغیب کننده برای نصب سنسور نیروی کشش (فشار) باید قطع شود. هر دو راه حل فوق نیاز به تغییر ساختار ماشین اصلی دارند ، فرآیند تحول پیچیده است و تاریخ جمع آوری خروجی پل: سیگنال الکتریکی با افزودن چشم 1-این یک ارزش باید تقویت شود ، فیلتر شود و غیره. مدار مربوطه نسبتاً پیچیده است و اطمینان از آن آسان نیست. به منظور جستجوی یک روش اندازه گیری نیروی ساده تر و مطمئن تر ، تجزیه و تحلیل ساختار داخلی دستگاه آزمایش انجام شد. این تحقیق نشان داد که بار اعمال شده برای نمونه متناسب با زاویه نوسان آونگ در داخل دستگاه است و عضو میله ای که نوسانات آونگ را برای ترجمه در امتداد محور سوق می دهد. یعنی جابجایی حرکت مونتاژ میله به صورت خطی با بار مرتبط است. با استفاده از ویژگی های ساختاری دستگاه ، مشکل اندازه گیری میزان بار به مشکل اندازه گیری جابجایی مونتاژ میله تبدیل می شود. با توجه به اینکه فرکانس حرکت این قسمت کم است ، از مبدل مقاومت خطی با دقت بالا سیم پیچ برای اندازه گیری جابجایی استفاده می شود. این باعث تغییر ساختار و وضعیت کار دستگاه و تجهیزات اصلی نمی شود و مقدار خروجی به اندازه کافی بزرگ است. تبدیل A/D می تواند مستقیماً بدون تقویت انجام شود ، و مدار را ساده و خطای کوچک می کند.
2.2 انتخاب مبدل A/D و طراحی مدار محیطی
این بخش از مدار سیگنال های ولتاژ آنالوگ را که در بالا به دست آمده در سیگنال های دیجیتال برای شناسایی آسان رایانه است ، گسسته می کند.
2.2.1 انتخاب و ویژگی های مبدل A/D انواع مختلفی از مبدل A/D ، عملکردهای مختلف و تغییرات قیمت عالی وجود دارد. با توجه به اصل تبدیل آن ، آن را به روش شیب باینری ، روش انتگرال ، روش مقایسه موازی ، روش تبدیل ولتاژ-فرکانس و روش مقایسه توالی تقسیم می شود. از آنجا که این آزمایش نیاز به اندازه گیری تعداد کمی از کانال های داده دارد و میزان تبدیل مورد نیاز زیاد نیست. با توجه به عواملی مانند مدارهای محیطی ساده ، قابلیت اطمینان خوب ، نیاز کم انرژی و اقتصادی بودن ، تراشه ADC0809 انتخاب می شود. این یک دستگاه دستیابی به داده CMOS است و یک بسته دو خط 28 پین است. این نه تنها شامل یک مبدل تقریب متوالی 8 بیتی است ، بلکه یک سوئیچ چند کانال آنالوگ 8 کانال و منطق آدرس دهی مشترک را نیز فراهم می کند. ویژگی های اصلی آن عبارتند از: ① از یک منبع تغذیه 5 ولت واحد استفاده کنید ، با دامنه ساعت کار IOKH2-1MH2 (مقدار معمولی 640kHz است). ② وضوح کد باینری 8 بیتی است ، با دقت 7 بیتی ، انحراف صفر و خطای در مقیاس کامل همه کمتر از 0.51 SB است و هیچ کالیبراسیون لازم نیست. ③ دارای کنترل سوئیچ قفل درب 8 کانال است که می تواند به طور مستقیم به 8 مقادیر آنالوگ تک انتهایی متصل شود. ساختار تراشه در شکل 1 نشان داده شده است ، و روند مقایسه پی در پی به کار رفته است. این روش مقایسه به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد و بسیاری از تراشه های تبدیل A/D بر اساس این اصل ساخته می شوند. از یک سری ولتاژهای مرجع استفاده می کند (مانند رمزگشایی مورد استفاده در وزن تعادل) و ولتاژ تبدیل شده [اشیاء توزین) را وارد می کند تا مشخص شود که آیا هر بیت از تعداد تبدیل شده 1 یا 0 بیت است. سفارش از بالا به پایین تعیین می شود. این مانند وزن کردن تعادل ، اضافه کردن رمزگشایی ها یک به یک ، از بزرگ تا کوچک ، تا زمانی که وزن رمزگشایی اضافه شده وزن جسم سنگین باشد.
2.2.2 توابع و پردازش پین های ADC0809 طراحی مدار محیطی به شرح زیر است:
کانال ورودی را شبیه سازی می کند و مسیر از طریق سه رمزگشایی آدرس ADDA ، DDS و DDC متصل می شود. AD DA ، A DDB ، A DDC: سیگنال آدرس انتخاب کانال آنالوگ. Adda موقعیت کم و ADDC موقعیت بالایی است. اگر 000 ، کانال 0 در دروازه باشد ، یعنی ، کار. و به همین ترتیب ، از آنجا که این آزمایش فقط به یک کانال تبدیل می شود ، نیازی به لگد زدن به آدرس کانال نیست ، فقط هر سه آدرس را زمین بزنید ، یعنی فقط ورودی از بالا معتبر است. CL K: پایان سیگنال ورودی ساعت. از آنجا که این تراشه ساعت داخلی ندارد ، ساعت اضافه می شود. با توجه به نیاز فرکانس آن ، نوسان ساز مطابق شکل 2 نشان داده شده است. از نوسانات NAG Gate برای تولید سیگنال پالس موج مربع با همان فرکانس کریستال کوارتز استفاده می کند. فرکانس 32kHz است که نیازهای ساعت CLK را برآورده می کند. EO C: سیگنال پایان تبدیل نشان می دهد که تبدیل A/D به پایان می رسد. برای خواندن داده ها به آن سیگنال را به رایانه ارسال کنید. از آنجا که فرکانس سیگنال ورودی کم است ، هیچ نمونه برداری و مدار نگهدارنده تنظیم نمی شود.
2.3 رابط و کنترل برنامه
روشهای ارتباطی زیادی برای دریافت سیگنال های دیجیتال وجود دارد. آنها می توانند از طریق گسترش مادربرد رایانه تکمیل شوند ، یا می توان از آنها برای استفاده از رابط های موازی و رابط های سریال استفاده کرد. اگرچه مرحله گسترش مادربرد دارای سیگنال جامع است و طراحی یک تخته آسان است ، اما از نظر تطبیق پذیری ضعیف است. برای نصب صفحه باید اصلی را باز کنید. اگرچه رابط shenxing می تواند ارتباطات از راه دور را انجام دهد ، اما کند است و به یک آداپتور ارتباطی جداگانه نیاز دارد تا طراحی شود. از رابط های موازی اغلب برای اتصال به دستگاه های استخراج (مانند چاپگرها) استفاده می شود. اما می توان با کنترل رایانه از طریق نرم افزار ، داده ها را استخراج کرد. این آزمایش به زبان C برنامه ریزی شده است ، و برنامه منبع کنترل پورت به شرح زیر است:
2.4 کنترل خطرناک مدار
ممکن است تداخلات زیادی در مدار وجود داشته باشد ، مانند منبع تغذیه ، سر و صدای زمین ، تداخل الکترومغناطیسی و غیره. اگر به درستی انجام نشود ، به ناچار بر کار عادی تأثیر می گذارد. روش پردازش این است: ① پوند برقی از رایانه گرفته می شود و ولتاژ کار 5 ولت است. با توجه به اینکه ولتاژ داخل رایانه خیلی دقیق نیست ، از ولتاژ 12 ولت گرفته شده برای تنظیم ولتاژ استفاده می شود. دقت می تواند الزامات را برآورده کند. برای کاهش سر و صدای منبع تغذیه ، یک خازن الکترولیتی با ظرفیت بزرگ به قسمت جلوی LM7805 برای ساخت موج با فرکانس پایین اضافه می شود تا مؤلفه پالس را کاهش دهد. خازن های فیلتر با فرکانس بالا بین منبع تغذیه هر تراشه و سیم زمین اضافه می شوند ، که باعث می شود تداخل ناشی از جریان سنبله ناشی از هدایت گذرا و خاموش شدن بار فعلی کاهش یابد. ② برای کنترل تداخل زمین ، از روش زمینی چند نقطه ای عمدتا استفاده می شود. line خط برق را از خط سیگنال جدا کنید ، خط داده را محافظت کنید و طول خط داده را به حداقل برسانید ، به طوری که تداخل الکترومغناطیسی را می توان در یک محدوده بسیار کوچک کنترل کرد.
سیستم های دستیابی به داده های رایانه ای که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند از شکافهای انبساط مادربرد یا رابط های سریال استفاده می کنند. از طریق آزمایشات ، مشخص شده است که استفاده از درگاه موازی یک رایانه برای دستیابی به داده ها کاملاً امکان پذیر است ، و این مزایا دارد که سایر درگاه ها نمی توانند با آن مطابقت داشته باشند ، یعنی خطوط ساده ، طراحی آسان ، تداخل کوچک ، نرخ انتقال بالا ، کاشت خوب و غیره. این برای مطالعه کنترل رایانه از اهمیت بالایی برخوردار است.http://www.hssdtest.com/