基于單片機的單板層積材抗彎強度應力波波速檢測系統(tǒng)-文庫吧
2025-06-03 18:38 本頁面
【正文】 大，具體電路如圖４所示：＾傳靠圖４ Ａ傳感器的調理電路放大電路由Ｒ４、Ｒ５、ＲＷ２以及運算放大器Ａ１組成，放大倍數(shù)為：Ｒ４ ５Ｋ ５其中Ｃ１起隔直通交作用。Ｃ２起濾波作用，同時由Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、ＲＷｌ和ＤＲｌ（３Ｖ穩(wěn)壓管）組成直流偏置電路，為后續(xù)電路的穩(wěn)定提供直流偏置電壓。檢測系統(tǒng)硬件由傳感器，應力波峰值檢測電路、邏輯２．１．２Ｂ傳感器信號的調理控制電路和計數(shù)顯示電路組成，其硬件結構如圖３所示。 萬方數(shù)據(jù)由于Ｂ傳感器靈敏度較高，輸出信號較強，為了使其—Ｒ４＋Ｒ５—＋ＲＷ２；—５Ｋ＋１０Ｋ＋—（０～５０）Ｋ：３＋！壁＝！Ｑ?。海常保骋钋o竺壟三墊笙 ?。。?！竺笙！塑疊翟田蕤與Ａ傳感器信號榴近，敝采用變阻器麟３對其衰減， 后‰。鴦接與ｆｑｕｌｃ，鏈玎Ｂ通過ｔ耘ｆ－Ｊ后接與ｆ－ＪＵｌＣ，遺避衰減系數(shù)為ｏ－Ｉ。電路如圖５所示。其中Ｃ４的作用同ＣＩ，Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４，ＲＷ４和ＤＲｌ（３Ｖ穩(wěn)疰管）組成直流偏萋電路，作用同Ａ傳感器調理電路。運算放大器Ａ５為電壓跟隨器。－播■ｉｌｌｓ ８費藤器瓣謠瑾毫躦２．２峰值檢測和鎖峰電路應力波的峰值檢測鞭鎖峰電路如圖６所示。透過由逶薰放大器眾２翱Ａ３組成的峰篷祭持電路，記錄信號的峰值，并與輸入信號進行比較。當輸入信號幅度低于峰值保持電路的輸出電平時，出運算放大器Ａ４輸出上辯沿艋發(fā)信號。在沒有儔感器信號時，由予其前面電路提供直流偏置電壓的存在，運算放大器Ａ５的Ｕ＋＜Ｕ－，輸出－Ｕｏｍ，Ｏｕｔ端輸出“低黽乎”ｌ當有傳感器餓號時，峰值保持電路記錄輸入信號的峰值，氨輸入信號幅度僬于峰值保持電路輸出電平一定幅度（約１％）后，運算放大器Ａ５的Ｕ＋＞Ｕ一，輸出＋Ｕｏｍ，０毽鹺輸潦“高電平”。圖６中晶體管Ｔｌ的起取樣保持開關作用，Ｒｅｓｅｔｌ收到高電乎后，清除峰值保持信段Ｒ２３和Ｉ重黔起信號指涿作用。２．３邏輯控制毫路邏輯控制電路如圖７所示。將通過傳感器檢測到的信號（高電平）通過與門（７４ＬＳ０８）Ｕ１Ｂ－－寫Ｕ１Ａ后，接Ｄ觸發(fā)囂觸發(fā)端。當Ｄ觸發(fā)器復位后，Ｑ＝Ｏ，Ｑ＝Ｉ ｌ—量檢滋到傳感器信號（ＳｉｇｎａｌＡ或ＳｉｇｎａｌＢ端接收到高電平），則觸發(fā)Ｄ觸發(fā)器翻轉，使繕Ｄ觸發(fā)器Ｑ＝Ｉ，Ｑ＝Ｏ｝由于Ｑ—Ｏ后，將與門鎖住，使得ＳｉｇｎａｌＡ翔ＳｉｇｎａｌＢ耥信號與ｆｑＵｌＣ輸出檢測到的時間信號（單脈沖），效果如圖８所示。復位信號ＲｅＳｅｔ２由單片機發(fā)出。Ｒ２４、Ｒ２６和發(fā)光二極管Ｄ４、Ｄ８提供Ｄ觸發(fā)器Ｑ端狀態(tài)信息，即傳感器的信號信息。圈７邏輯控制電蹭２。４計時／計數(shù)與顯示電路計時／計數(shù)與顯示電路如圖８所示。電路主要由高速計數(shù)器７４ＨＣ４０４０（１２位）、７４ＨＣ３９３（４位拳２）和晶體振蕩器（４０Ｍ）組成。通過高速戇ｆｌ電路７４Ｆ００《Ｕ１Ａ）來對計數(shù)器進行控制。當計時單脈沖（由與ｆｑｕｌｃ輸出）為高電平時允許計數(shù)脈沖通過門電路進行計數(shù)。由發(fā)光二援管教二進刳顯示指示。鑿８計孵／計數(shù)電路對后面Ｄ觸發(fā)器失去作用，我們稱此為。首波觸發(fā)”ｌ最圖６峰值檢測電路＿３… 萬方數(shù)據(jù)３軟件系統(tǒng)３．１中斷處理程序單片機數(shù)據(jù)處理主要通過中斷方式實現(xiàn)。通過兩片三態(tài)門集成電路７４ＬＳ２４４分兩次將計數(shù)器中的數(shù)值讀入單片機。由Ｐ２．６控制片選，通過Ｐ０１ １先后讀取高８位和低８位。讀到數(shù)值后，根據(jù)長度等進行計算，得出應力波波速顯示碼，送顯示模塊顯示。中斷的控制信號是由Ｂ電路傳感器檢測到應力波到達時刻由觸發(fā)器產(chǎn)生的。３．２數(shù)字濾波子程序單板層積材生產(chǎn)線以１５ｍ／ｍｉｎ的速度運動，經(jīng)過檢測裝置時，在生產(chǎn)線一端的打擊裝置開始敲擊發(fā)出沖．擊應力波。一塊標準的單板層積材經(jīng)過檢測裝置的時間大約１０ｓ，其間平均被敲擊４次。計數(shù)器采集到的計數(shù)尺寸為８００ｘ１００ｘ６０（長寬厚）ｍｍ，在實驗環(huán)境溫度為２０１２時，平均含水率１０％。數(shù)值，有線性的，也有非線性的，而且往往也攜帶了過程圈９數(shù)據(jù)采集程序框圖圈１０數(shù)字濾波處理框圖中可能產(chǎn)生的各種干擾，因此常常不能直接用來按某種控制規(guī)律進行運算，必須根據(jù)某種要求，對采集的數(shù)據(jù)進行處理。常用的數(shù)據(jù)處理方法有數(shù)字濾波（即程序濾波）、算術平均值濾波等。本軟件采用算術平均值濾波。算術平均值濾波是尋找一個ｙ值，使該值與各采樣值之間誤差的平方和為最小，即：４．２測試方法應用德國ＩＭＬ公司生產(chǎn)的電錘式應力波時間儀，采用靜態(tài)法，測量應力波的波速。測試時’把兩個專用釘子分別釘于試材的兩端，其中一個釘子裝有傳感器并與數(shù)字顯示器相連。數(shù)字顯示器的另一個接口與裝有傳感器的錘子連接。然后開啟數(shù)字顯示器開關，輸入－武件編號和長度，用錘＾， ｒⅣＥ＝Ｅ《＝ｍｉｎ｝Ｅ（ｙ—ｋ）２Ｋ＝Ｉ１Ｊ１ｒ上１子敲擊．武件另一端的釘子，顯示器根據(jù)兩個傳感器的時間差和輸入的試件長度算出應力波速度，每敲擊三次顯示一由一元函數(shù)求極值的原理可求得‘ｙ２畝Ｉ∑ｋ式中ＸＫ為第Ｋ次采樣值，Ｎ為采樣次數(shù)，ｙ為Ｎ次采樣的算術平均值。４檢測系統(tǒng)驗證試驗本檢測系統(tǒng)主要是通過產(chǎn)生應力波時材料兩側傳感器所接收到的信號，計算應
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