萬能材料試驗(yàn)機(jī)智能載荷采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、本文首先對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了概述并介紹了材料試驗(yàn)機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r及其有優(yōu)點(diǎn)和工作原理。目前我國(guó)估計(jì)擁有數(shù)萬臺(tái)國(guó)產(chǎn)及進(jìn)口的各類試驗(yàn)機(jī),大多數(shù)為手工控制操作,主要用于原材料,質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn),質(zhì)量控制及教學(xué),擔(dān)負(fù)著材料或產(chǎn)品的常規(guī)力學(xué)性能測(cè)試,而無法定量滿足GB22887標(biāo)準(zhǔn)要求。所以,研制一種適用于液壓萬能材料試驗(yàn)機(jī)的智能載荷采集系統(tǒng),為材料檢測(cè)的準(zhǔn)確,客觀及公正提供技術(shù)保證,同時(shí)為質(zhì)量監(jiān)督部門和材料用戶的數(shù)據(jù)共享提供一種經(jīng)濟(jì),快捷的途徑和

2、手段,顯得很有必要,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　本設(shè)計(jì)主要利用美國(guó)ADI公司生產(chǎn)的AD623儀表放大器和LPC2131嵌入式微處理器構(gòu)成材料試驗(yàn)機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理。系統(tǒng)由主控制器單元、信號(hào)放大調(diào)理單元、信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換單元、人機(jī)對(duì)話單元和通信單元等幾部分組成。
　　系統(tǒng)的總體方案為:以LPC2131為中心主控制器。主控制器為整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心,其功能是實(shí)現(xiàn)壓力信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)值LED顯

3、示和計(jì)算機(jī)的通信。其中,信號(hào)放大調(diào)理單元和數(shù)據(jù)A/D轉(zhuǎn)換單元為本文的討論重點(diǎn)。經(jīng)過比較,本設(shè)計(jì)選用LPC2131微處理器自帶的10位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換;信號(hào)放大調(diào)理單元實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力信號(hào)的采集與放大,采用了具有低噪聲、高共模抑制比和低漂移等優(yōu)點(diǎn)的AD623儀表放大器作為核心;人機(jī)對(duì)話單元采用由8個(gè)按鍵,8位移位寄存器74LS164、2個(gè)4位8段LED數(shù)碼管構(gòu)成動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng);通信單元?jiǎng)t采用RS-232串行通信實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通

4、信。
　　通過智能載荷采集系統(tǒng)的改造,我們最終實(shí)現(xiàn)了適用于液壓萬能材料試驗(yàn)機(jī)的智能載荷采集系統(tǒng),具有好的自動(dòng)保存功能,自動(dòng)判斷功能;具有試驗(yàn)委托號(hào)、組號(hào)及組內(nèi)試件號(hào)等按標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)生成功能;具有試件的非標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)功能(自定義組數(shù)、每組試件數(shù)等);能將系統(tǒng)數(shù)據(jù)串行傳送到上位機(jī),以便上位機(jī)處理,上網(wǎng)發(fā)布及打印測(cè)試報(bào)告等;系統(tǒng)適合于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行;測(cè)試數(shù)據(jù)及相關(guān)數(shù)據(jù)機(jī)內(nèi)掉電保存,以備查;可單獨(dú)使用,也可與上位機(jī)聯(lián)機(jī)使用。不僅如此,其檢測(cè)準(zhǔn)確且有