1系统结构及原理图
利用三点确定一个圆,先求出被测件的圆心坐标(Xo,Yo)和半径Ro,假设求出连杆四个截面的圆心坐标和半径分别为:
第一测柱(Xo1,Yo1),ro1(Xo2,Yo2),ro2第二测柱(X11,Y11),r11(X12,Y12),r12应达到技术指标:大孔直径430.0240小孔直径18-0.021-0.047两孔中心距122.50.03两孔平行度<0.07/100两孔交叉度<0.15/100两个测柱安装在一个平台上,每个测柱上装有6个电容传感器,同时又分两层横截面,每一横截面装由3个涂覆式电容传感器,每2个传感器之间彼此成120?,根据连杆的制造公差设计两个测柱的几何位置及直径,使严重超差的工件根本不能放到测量位置上。能放到测量位置上的工件遍通过传感器获取被测信号,就是将电压信号经过A/D转换送入计算机,利用相应的LabVIW软件进行数据处理,并显示和打印测量结果。如1汽车连杆综合参数测量系统是一个典型的数据采集控制系统,它由现场信号、传感器执行机构、信号调理(放大、滤波、隔离、激励等)、数据采集板(卡)四大部分组成。由于多层电路板技术、可编程仪器放大器技术、即插即用技术、系统定时控制技术、多数采集实时系统集成总线技术、高速数据采集的双缓冲区技术以及实现数据高速传送的中断、DMA技术的应用,使得最新的数据采集板卡能保证仪器的性能、精度与可靠性。
2面板的设计
传统的面板只有一个,它上面布置着种类繁多的显示和操作元件。虚拟仪器的面板与之不同,它把传统仪器的面板移植到计算机上,形成虚拟仪器面板,可以通过在几个分面板的操作来实现比较复杂的功能。这样在每一个分面板上就可以实现功能操纵的单纯化与面板布置的简洁化,其面板上的显示元件和操作元件不受标准件和加工工艺的限制。它们是在计算机上插数据采集卡,用软件在屏幕上生成仪器面板,由软件来进行信号处理,实现传统的仪器功能,有较好的人机交互界面,只需按鼠标或数字键,就可以完成调整过程。根据面板设计方法,结合连杆综合参数测量系统的要求,设计出相应的仪器面板如2,技术要求整机分辨率0.01mm.
3软件的设计及后置处理
用LabVIEW编写的A/D卡驱动程序进行数据采集和控制,是本系统非常重要的一个环节。该测量系统就是利用A/D574进行12个通道的数据采集,与标准数字接口总线(VXI)的软件连接,向仪器发出特定的指令来控制仪器的具体动作,把从A/D卡获得的数据传给计算机,再由计算机进行数据处理、结果表达与输出,实现测量任务。该测量系统编写的虚拟仪器软件程序是经过打包处理的,用LabWINDOWS/CVI开发的C语言源流程代码程序(略),用该软件开发的后台源程序流程如下:
x1ds=21.5 d0;x2ds=(21.5 d1) sin(23.1415926/3);y2ds=(21.5 d1) cos(23.1415926/3);x3ds=(21.5 d2) sin(43.1415926/3);y3ds=(21.5 d2) cos(43.1415926/3);x1dx=21.5 d3;x2dx=(21.5 d4) sin(23.1415926/3);y2ds=(21.5 d4) cos(23.1415926/3);x3dx=(21.5 d5) sin(43.1415926/3);y3ds=(21.5 d5) cos(43.1415926/3);x1xs=9 d6;x2xs=(9 d7) sin(23.1415926/3);y2xs=(21.5 d7) cos(23.1415926/3);x3xs=(9 d8) sin(43.1415926/3);y3xs=(21.5 d8) cos(43.1415926/3);x1xx=9 d9;x2xx=(9 d10) sin(23.1415926/3);y2xx=(9 d10) cos(23.1415926/3);x3xx=(9 d11) sin(43.1415926/3);y3xs=(9 d11) cos(43.1415926/3);x01=(y3ds(x2ds2-x1ds2 y2ds2)-y2ds
为输入状态,按电压采样按钮,可在12个通道显示采集到的电压,再按数据处理按钮,会显示5项测量参数,并根据设计要求判断合格与否。根据数据处理后显示的5项测量参数,以一种比原始数据更易于理解的形式表示出来。
4实验数据与结论,见1
1122.51175743.01342817.9702840.0019110.0026202122.51178043.01351517.9702590.0019150.0026213122.51178043.01351917.9702420.0019160.0026214122.51176543.01345117.9702480.0019190.0025415122.51177243.01342817.9702290.0019190.002523
虚拟仪器技术加入更多的数据分析处理,可灵活扩展现有仪器的潜力。采用虚拟仪器设计的12通道测量系统,测量连杆的综合参数多,精度高,重复性好,对超差项有报警功能,明显优于气动量仪的检测方法,更适用于生产环节及实验室检测。