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拉力试验机多量程位移数据采集系统设计

来源:拉力试验机厂家    发布时间:2014-09-24 08:52
    拉力试验机多量程位移数据采集系统设计


拉力试验机
拉力试验机是通过拉伸试验达到检测材料(金属材料、非金属材料)、零部件、构件等的强度、刚度、弹性、塑性、韧性、延展性的基础试验装置。广泛应用于质量检测、计量测试及实验研究,应用领域涉及机械、冶金、建筑、航空、航天、军工、交通、运输、质检、计量、教育、医疗、科研等各行各业,成为了工农业生产、生活及国防建设不可或缺的重要基础性试验测试设备。
本课题通过对拉力试验机测量与控制原理的研究,着重研究大位移、小位移等不同量程位移的测量方案。针对不同情况选取合适的传感器及相应的测量电路,利用单片机完成数据采集并通过串行口将数据传送至上位机,由上位机完成对数据的进一步分析与处理。完成了拉力试验机的现代化升级改造,提出了切实可行且适用面广、改造效果好、成本低廉、改造后功能与新型拉力试验机相接近的拉力试验机现代化升级改造方案。
在实际改造工作中,从使用的实际需要出发,兼顾改造成本,针对交流电机驱动拉力试验机的升级改造设计了传感器激励单元、应变信号调理单元、AD转换单元、单片机数据采集与控制单元.
系统以MCS-51系列单片机和计算机技术为核心,利用现代控制方法、交流电机伺服控制技术和串行通信技术等完成了拉力试验机多量程数据采集系统的设计。系统以单片机、高精度A/D转换器、光电码盘、RS232转换器、伺服电机和伺服驱动器等硬件构成了一整套的控制系统。它采用24位高精度A/D转换器等器件实现了高精度的压力采集。
Abstract
Tensile testing machine is the basis of test device which through the tensile testing of materials to achieve materials detection(Metallic materials, non-metallic materials),Parts, components and structures, such as strength, rigidity, elasticity, plasticity, toughness, ductility.Widely used in quality inspection, measurement and experimental research, application fields of machinery, metallurgy, construction,aviation,aerospace,military,transportation, transportation, quality inspection, measurement, education, health care, scientific research as well as other trades,Become an important foundation of the pilot test equipment in the industrial and agricultural production, living and essential to national defense building field。
This issue by use the measuring tensile testing machine and control theory research, focusing on large displacement, small displacement, such as displacement measurement range of different programs. testing with the Different situations to select appropriate sensors and corresponding measurement circuits, the use of single-chip data acquisition completed the serial port through the first bit plane data from the host computer to complete further analysis of data and processing. Tensile testing machine is completed with the upgrading of the modern, practical and applicable to a wide range of effective reform, low-cost, improved functionality and new tension tester with the tensile testing machine near the upgrading program of modernization.
Transformation in the actual work, from the use of the actual needs and takes into account the transformation of the cost of AC motor drive for the tensile test machine was designed to upgrade the sensor excitation unit, signal conditioning unit strain, AD conversion unit, single-chip data acquisition and control unit .
System basic on the MCS-51 series single-chip and computer technology at the core, the use of modern control methods, AC motor servo control technology and serial communication technology, such as the completion of the pulling force testing machine multi-range data acquisition system design. System use the single-chip, high-precision A/D converter, photoelectric encoder, RS232 converter, servo motor and servo drive constitute a complete set of hardware such as the control system. It uses 24-bit high-precision A / D converter and other devices to achieve a high precision pressure acquisition.
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