萬能材料試驗機智能載荷采集系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、本文首先對材料試驗機進行了概述并介紹了材料試驗機在國內(nèi)外的發(fā)展狀況及其有優(yōu)點和工作原理。目前我國估計擁有數(shù)萬臺國產(chǎn)及進口的各類試驗機,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,質(zhì)量控制及教學,擔負著材料或產(chǎn)品的常規(guī)力學性能測試,而無法定量滿足GB22887標準要求。所以,研制一種適用于液壓萬能材料試驗機的智能載荷采集系統(tǒng),為材料檢測的準確,客觀及公正提供技術(shù)保證,同時為質(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,快捷的途徑和

2、手段,顯得很有必要,具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
　　本設(shè)計主要利用美國ADI公司生產(chǎn)的AD623儀表放大器和LPC2131嵌入式微處理器構(gòu)成材料試驗機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理。系統(tǒng)由主控制器單元、信號放大調(diào)理單元、信號A/D轉(zhuǎn)換單元、人機對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。主控制器為整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心,其功能是實現(xiàn)壓力信號的A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)值LED顯

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

4、信。
　　通過智能載荷采集系統(tǒng)的改造,我們最終實現(xiàn)了適用于液壓萬能材料試驗機的智能載荷采集系統(tǒng),具有好的自動保存功能,自動判斷功能;具有試驗委托號、組號及組內(nèi)試件號等按標準自動生成功能;具有試件的非標準檢測功能(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,以便上位機處理,上網(wǎng)發(fā)布及打印測試報告等;系統(tǒng)適合于長期連續(xù)運行;測試數(shù)據(jù)及相關(guān)數(shù)據(jù)機內(nèi)掉電保存,以備查;可單獨使用,也可與上位機聯(lián)機使用。不僅如此,其檢測準確且有