粘力測試儀控制系統的設計

姜振++成新民

摘要：本文分析了粘力測試儀控制系統的控制原理，較為詳細地介紹了粘力測試儀控制系統的人機接口模塊、拉壓力信號采集模塊、縱橫向驅動模塊和數據通訊接口模塊4個模塊的設計方案。

關鍵詞：粘力測試儀 控制系統 信號采集數據通訊

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0029-01

1 引言

根據企業所提出的要求，設計并制造一套粘力測試儀，為確定襯層預固化工藝時間條件提供數據參考。該測試儀可以通過手動搖柄使整臺儀器底盤在一定范圍內升降。測試臂在管腔直徑范圍內能夠上下、左右（也稱水平，下同）移動。動力源使用一個24V直流電機控制滾珠絲杠螺母副的上下移動，使得推桿端的傳感器與管道內部同在一個水平位置。另外，再使用一個24V直流電機控制齒輪齒條的水平移動，使得已連接傳感器的推桿能夠伸入或移出管道內部。本文主要介紹粘力測試儀的控制系統設計方法。

2 粘力測試儀控制系統原理

高精度拉壓傳感器安裝在測試臂垂直升降桿下部，傳感器接收到粘力信號后轉換為電信號，通過信號調理電路調理，再經AD轉換送入高速微處理器處理，在液晶顯示屏上顯示測試粘力數據，并得到最大粘力數據單獨顯示。同時系統還設計RS232通信接口與計算機保持數據通信，高速微處理器同時還控制整個系統的動力驅動。測試系統原理框圖如圖1所示。

3 粘力測試儀控制系統各模塊設計

控制系統包括人機接口模塊、拉壓力信號采集模塊、縱橫向驅動模塊和數據通訊接口模塊等4個模塊。

3.1 人機接口模塊

人機接口模塊包括液晶顯示屏和按鍵。液晶屏用于顯示襯層預固化粘力度曲線和最大粘力（單位：牛頓N）、襯層預固化介質溫度（單位：攝氏度℃）以及所設置的參數，示意圖如圖2所示。按鍵用于設置部分參數，控制接觸體在水平方向、垂直方向上的初始移動，以及啟動粘力自動測量過程，示意圖如圖3所示。

3.2 拉壓力信號采集

利用微型拉壓兩用型測力傳感器將拉壓力轉換為電信號，并通過信號調理電路提高信號看干擾能力和轉換到AD量程內，然后通過12 Bit AD將模擬量轉換成數字量，進而送入高速微處理器中進行數據處理、換算等，實時獲取拉壓力數據。采集速率>=10點/秒。

3.3 縱、橫向驅動模塊

該模塊用于驅動兩個24V直流電機，分別實現手臂的上、下、左、右等移動。具體地，通過上行鍵、下行鍵、左行鍵、右行鍵分別控制直流電機正反轉。

3.4 數據通訊接口

擬實現的粘力測試儀具備RS232通信功能，并提供相應的接口，用于將實時檢測到的數據發送到上位機（PC機）上的監控軟件，進而實現數據的保存、記錄和實時曲線顯示，并根據需要完成記錄數據的打印。

4 結語

根據企業需求設計了粘力測試儀控制系統以實現對該測試儀精確控制，滿足生產工藝的要求。本文分析了粘力測試儀控制系統的控制原理，較為詳細地介紹了粘力測試儀控制系統的各個模塊的設計方案。根據本設計方法完成的粘力測試儀控制器能夠準確的測試出襯層的最大粘力并顯示粘力變化曲線。數據能夠通過RS232通信接口發送到PC機，實現數據的保存、記錄和實時曲線顯示，并根據需要完成數據的打印。

參考文獻

[1]李慧，馬寶甫，徐小平.基于AT89C52的數顯式拉壓力測試儀[J].儀表技術，2001（04）.

[2]南玲.動態壓力測試技術介紹[J].上海計量測試，2009（02）.

摘要：本文分析了粘力測試儀控制系統的控制原理，較為詳細地介紹了粘力測試儀控制系統的人機接口模塊、拉壓力信號采集模塊、縱橫向驅動模塊和數據通訊接口模塊4個模塊的設計方案。

關鍵詞：粘力測試儀 控制系統 信號采集數據通訊

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0029-01

1 引言

根據企業所提出的要求，設計并制造一套粘力測試儀，為確定襯層預固化工藝時間條件提供數據參考。該測試儀可以通過手動搖柄使整臺儀器底盤在一定范圍內升降。測試臂在管腔直徑范圍內能夠上下、左右（也稱水平，下同）移動。動力源使用一個24V直流電機控制滾珠絲杠螺母副的上下移動，使得推桿端的傳感器與管道內部同在一個水平位置。另外，再使用一個24V直流電機控制齒輪齒條的水平移動，使得已連接傳感器的推桿能夠伸入或移出管道內部。本文主要介紹粘力測試儀的控制系統設計方法。

2 粘力測試儀控制系統原理

高精度拉壓傳感器安裝在測試臂垂直升降桿下部，傳感器接收到粘力信號后轉換為電信號，通過信號調理電路調理，再經AD轉換送入高速微處理器處理，在液晶顯示屏上顯示測試粘力數據，并得到最大粘力數據單獨顯示。同時系統還設計RS232通信接口與計算機保持數據通信，高速微處理器同時還控制整個系統的動力驅動。測試系統原理框圖如圖1所示。

3 粘力測試儀控制系統各模塊設計

控制系統包括人機接口模塊、拉壓力信號采集模塊、縱橫向驅動模塊和數據通訊接口模塊等4個模塊。

3.1 人機接口模塊

人機接口模塊包括液晶顯示屏和按鍵。液晶屏用于顯示襯層預固化粘力度曲線和最大粘力（單位：牛頓N）、襯層預固化介質溫度（單位：攝氏度℃）以及所設置的參數，示意圖如圖2所示。按鍵用于設置部分參數，控制接觸體在水平方向、垂直方向上的初始移動，以及啟動粘力自動測量過程，示意圖如圖3所示。

3.2 拉壓力信號采集

利用微型拉壓兩用型測力傳感器將拉壓力轉換為電信號，并通過信號調理電路提高信號看干擾能力和轉換到AD量程內，然后通過12 Bit AD將模擬量轉換成數字量，進而送入高速微處理器中進行數據處理、換算等，實時獲取拉壓力數據。采集速率>=10點/秒。

3.3 縱、橫向驅動模塊

該模塊用于驅動兩個24V直流電機，分別實現手臂的上、下、左、右等移動。具體地，通過上行鍵、下行鍵、左行鍵、右行鍵分別控制直流電機正反轉。

3.4 數據通訊接口

擬實現的粘力測試儀具備RS232通信功能，并提供相應的接口，用于將實時檢測到的數據發送到上位機（PC機）上的監控軟件，進而實現數據的保存、記錄和實時曲線顯示，并根據需要完成記錄數據的打印。

4 結語

根據企業需求設計了粘力測試儀控制系統以實現對該測試儀精確控制，滿足生產工藝的要求。本文分析了粘力測試儀控制系統的控制原理，較為詳細地介紹了粘力測試儀控制系統的各個模塊的設計方案。根據本設計方法完成的粘力測試儀控制器能夠準確的測試出襯層的最大粘力并顯示粘力變化曲線。數據能夠通過RS232通信接口發送到PC機，實現數據的保存、記錄和實時曲線顯示，并根據需要完成數據的打印。

參考文獻

[1]李慧，馬寶甫，徐小平.基于AT89C52的數顯式拉壓力測試儀[J].儀表技術，2001（04）.

[2]南玲.動態壓力測試技術介紹[J].上海計量測試，2009（02）.

摘要：本文分析了粘力測試儀控制系統的控制原理，較為詳細地介紹了粘力測試儀控制系統的人機接口模塊、拉壓力信號采集模塊、縱橫向驅動模塊和數據通訊接口模塊4個模塊的設計方案。

關鍵詞：粘力測試儀 控制系統 信號采集數據通訊

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0029-01

1 引言

根據企業所提出的要求，設計并制造一套粘力測試儀，為確定襯層預固化工藝時間條件提供數據參考。該測試儀可以通過手動搖柄使整臺儀器底盤在一定范圍內升降。測試臂在管腔直徑范圍內能夠上下、左右（也稱水平，下同）移動。動力源使用一個24V直流電機控制滾珠絲杠螺母副的上下移動，使得推桿端的傳感器與管道內部同在一個水平位置。另外，再使用一個24V直流電機控制齒輪齒條的水平移動，使得已連接傳感器的推桿能夠伸入或移出管道內部。本文主要介紹粘力測試儀的控制系統設計方法。

2 粘力測試儀控制系統原理

高精度拉壓傳感器安裝在測試臂垂直升降桿下部，傳感器接收到粘力信號后轉換為電信號，通過信號調理電路調理，再經AD轉換送入高速微處理器處理，在液晶顯示屏上顯示測試粘力數據，并得到最大粘力數據單獨顯示。同時系統還設計RS232通信接口與計算機保持數據通信，高速微處理器同時還控制整個系統的動力驅動。測試系統原理框圖如圖1所示。

3 粘力測試儀控制系統各模塊設計

控制系統包括人機接口模塊、拉壓力信號采集模塊、縱橫向驅動模塊和數據通訊接口模塊等4個模塊。

3.1 人機接口模塊

人機接口模塊包括液晶顯示屏和按鍵。液晶屏用于顯示襯層預固化粘力度曲線和最大粘力（單位：牛頓N）、襯層預固化介質溫度（單位：攝氏度℃）以及所設置的參數，示意圖如圖2所示。按鍵用于設置部分參數，控制接觸體在水平方向、垂直方向上的初始移動，以及啟動粘力自動測量過程，示意圖如圖3所示。

3.2 拉壓力信號采集

利用微型拉壓兩用型測力傳感器將拉壓力轉換為電信號，并通過信號調理電路提高信號看干擾能力和轉換到AD量程內，然后通過12 Bit AD將模擬量轉換成數字量，進而送入高速微處理器中進行數據處理、換算等，實時獲取拉壓力數據。采集速率>=10點/秒。

3.3 縱、橫向驅動模塊

該模塊用于驅動兩個24V直流電機，分別實現手臂的上、下、左、右等移動。具體地，通過上行鍵、下行鍵、左行鍵、右行鍵分別控制直流電機正反轉。

3.4 數據通訊接口

擬實現的粘力測試儀具備RS232通信功能，并提供相應的接口，用于將實時檢測到的數據發送到上位機（PC機）上的監控軟件，進而實現數據的保存、記錄和實時曲線顯示，并根據需要完成記錄數據的打印。

4 結語

根據企業需求設計了粘力測試儀控制系統以實現對該測試儀精確控制，滿足生產工藝的要求。本文分析了粘力測試儀控制系統的控制原理，較為詳細地介紹了粘力測試儀控制系統的各個模塊的設計方案。根據本設計方法完成的粘力測試儀控制器能夠準確的測試出襯層的最大粘力并顯示粘力變化曲線。數據能夠通過RS232通信接口發送到PC機，實現數據的保存、記錄和實時曲線顯示，并根據需要完成數據的打印。

參考文獻

[1]李慧，馬寶甫，徐小平.基于AT89C52的數顯式拉壓力測試儀[J].儀表技術，2001（04）.

[2]南玲.動態壓力測試技術介紹[J].上海計量測試，2009（02）.