【正文】 從而更進一步提高了扭矩儀的測 量精度。常用的方法有改變供橋穩(wěn)壓電源輸出值或在電路中串、并聯(lián)電阻等。 LCD1602 液晶模塊內部的字符發(fā)生存儲器 1 第 28 頁 （ CGROM）已經存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，其代碼與標準的 ASCII 字符代碼一致 . 圖 64 LCD1602顯示流程 1 第 29 頁 7 精度誤差分析 由 于溫度變化造成的誤差來源很多，所以會有不同現(xiàn)象的誤差出現(xiàn)，如溫度變化時，零點會有變化，其次在被應力不變的情況下，不同溫度條件將可能有不同的輸出。通過流程圖可以看出，主處理程 J 手只負責簡單的標志判斷和設置標志，然后從制定的緩沖區(qū)讀取數據或將數據放到相應 的緩沖區(qū)，其它的處理由中斷來處理，因此主程序需要和中斷程序進行數據交互。所以，對印刷電路板的設計應在布局簡單的前提下，使其符合抗干擾的設計原則；電路板元器件和焊接面的印制引線相互垂直，以減小寄生電容： PCB 電源線和地線應根據電流的大小，盡量加粗，盡量靠近，而且使其走向和數據傳遞的方向一致。 VSS為地電源。當RS 和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 RW 為高電平時可以讀忙信號，當 RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數據。 （ 7）共 3 個 16 位定時器 /計數器，其中定時器 0 還可以當成 2 個 8 位定時器使用。 目前比較常見的 ATMEL89C51 系列單片機，也采用 CHMOS 工藝，其片內含有 4KB可編程、擦除只讀存儲器 FPEROM（ Flash Programmable and Erasable Read Only Memory），使用高密度、非易失存儲技術制造，并且與 80C51 系列的引腳和指令系統(tǒng)完全兼容 。當轉換完成后， EOC 發(fā)出一個高電平給單片機。 START 接 ， START 為轉換啟動信號。在本系統(tǒng)中采用查詢方式，因此 ADC0809 與 AT89C51 的接口電路如圖 所示 ADC0809 應用說明 （ 1） ADC0809 內部帶有輸出鎖存器，可以與 AT89S51 單片機直接相連。 （ 7） CLK：時鐘信號 。在 ALE 上升沿時， A、 B、 C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。圖中 8路模擬量開關可選通 8 個模擬通道， 8 路模擬量分時輸入，共用一個 A/D 轉換器進行轉換。運算放大器和 RC 網絡組成的有源濾波器與無源濾波器相比，具有一系列優(yōu)點。 177。如圖 52 所示 1 第 12 頁 B B I N 032184U 2 : AT L C22 5 256784U 1 : BT L C22 5 2C90 .1 uR41 0 kR53 0 kR63 0 kR73 0 kR81 0 k 5 v 5 v 圖 2 放大電路 TLC2252 呈現(xiàn)高輸入阻抗和低噪聲，能很好的用于高阻抗源，例如電壓傳感器的小信號狀況。一般當靈敏度隨溫度升高而提高時，可在電源回路中串入一個正溫度系數的電阻加以補償 放大電路的設計及硬件選用 放大電路的設計 由于應變電橋輸出的電壓為 mV 級，不 能滿足后續(xù)電路要求，所以必須經過放大電路進行信號放大。前者稱為溫度引起的零點漂移，而后者稱為靈敏度漂移。 1 第 10 頁 5 扭矩檢測系統(tǒng)各部分電路的設計 引言 基于應變式傳感器的扭矩檢測系統(tǒng)的硬件電路按功能可分為：電橋電路，測量放大電路，低通濾波電路， A/D 轉換電路，單片機電路，以及電源電路。經過反復的校對和計算 , 畫出草圖 , ,經過靜校及使用 , 最后才能確定圓管形扭矩傳感器的扭力軸的各部分尺寸套管式扭矩傳感器的材料一般可以選用 Cr12MoV 或 0Cr17Ni4Cu4Nb 。[σ ]為扭力軸的材料的許可應為力 , Pa (N/ m2) ?？梢钥闯?,利用本方案設計的靜動態(tài)扭矩傳感器 , 無接觸式電刷 2 集流環(huán)的影響 , 從而可以達到提高扭矩傳感器的使用壽命 ,并且簡化制造過程 , 不但能解決旋轉軸的扭矩測量問題 , 而且可以方便的解決各種動態(tài)扭矩螺栓裝配機的扭矩控制和測 量問題。根據使用轉速情況不同 , 動態(tài)扭矩傳感 器的使用壽命一般在半年至一年半之間。 從而實現(xiàn)了電信號在轉子和定子之間的傳輸，解決了動態(tài)扭矩測量中存在的信號傳輸問題，使得扭矩測量儀的準確度和可靠性大大的提高。 （ 3）低通濾波電路：本系統(tǒng)選用的 ADC0809 的轉換測量精度及穩(wěn)定度的影響，本系統(tǒng)在電路，以濾去高頻噪聲。 如圖 22 所示，當彈性軸受到扭轉時，傳遞的扭矩是剪應力 對橫截面扭心的合成力矩。所謂應變效應是指 屬絲的電阻值隨其變形而發(fā)生改變的一種物理現(xiàn)象。由物理 學可知，金屬絲酌電阻值 R 與其長度 L 和電阻率ρ成正比， R=ρ L/A 從而當金屬絲受力變形改變其長度與橫截面積而改變電阻值，而引起電壓值變化。 圖 22 扭軸橫截面上的剪應力分布 轉軸扭轉時切應力處在縱向軸的徑向平面上，在軸表面用兩個橫截面，兩個徑向縱截面及兩個軸向縱截面截取出一個單元平行六面體來研究，因邊長均為微量，故此六面體非常接近于正六面體。 （ 4） A/D 轉換：將模擬信號轉化為數字信號。綜上所述，本文所設計的方案是完全可行的。以上講的是實驗室壽命 , 實際上使用壽命有可能更短些。 靜動態(tài)扭矩傳感器設計計算原理 對圓管形扭力軸的應變 : ξ 45176。扭力軸材料的許可應力 [σ ]一般可取材料抗拉強度? b 的 10 %～ 20 % 。 圓管形扭矩傳感器的靜校方法 (1)只要在圓管形扭矩傳感器的兩端安裝上輸入輸出部分的連接裝置 , 在輸入輸出部分的連接裝置上可以施加砝碼或使用標準扭矩傳感器施加標準扭矩 , 就可以對圓管形扭矩傳感器進行校正。本章分別介紹這幾種電路。 1 第 11 頁 引起零點漂移的原因主要有應變片粘貼的好壞，應變片材料的不均勻，所選應變片的電阻溫度特性不一致等。根據儀器工作環(huán)境、精度要求確定放大電路必須滿足下列條件：首先放大電路有要有較高的共模抑制比，具有高穩(wěn)定性，低零漂、高精度，并且放大倍數 100 左右并且可調。由于這些器件功耗低，所以他們在手持監(jiān)視和遙感遠視傳感器應用中工作良好，此外，滿電源電壓幅度（ｒａｉｌ－ｔｏ－ｒａｉｌ）輸出特性以單 獨成分或分離電源工作使得這些器件在直線與模擬數字轉換器接口時成為主要選擇對象。 8 177。首先，它不用電感元件，免除了電感所固有的非線性特性、磁場屏蔽、耗損、體積、和重量過大、以及不經濟等缺點。地址鎖存與譯碼電路完成對 A、 B、 C 三個地址位進行鎖存和譯碼，其譯碼輸出用于通道的選擇。 （ 4） START：轉換啟動信號。 ADC0809 的內部沒有時鐘電路，所需時鐘信號由外部提供，因此有時鐘信號引腳，通常使用頻率為 500kHz 的時鐘信號。 （ 2） 初始化時，使 ST 和 OE 信號全為低電平。當單片機給 START一個上跳沿信號時，所有內部寄存器清零；給一個下 跳沿信號時，開始進行 A/D轉換；在轉換期間， ST 應保持低電平。單片機將 OE改為高電平，并從 OUT1~OUT8 讀取數字信號。 芯片上的 FPEROM 允許在線編程或采用通用的非易失存儲編程器對程序存儲器 1 第 20 頁 重復編程因而 89C51 的性價比遠高于 80C51。 （ 8） .外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷， Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。 第 6 腳： E 端為使能端，當 E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 VDD接 5V正電源。印刷電路板上的每個集成電路芯片接入一個瓷片去偶電容。 數據處理子程序 功能：該部分主要完成數據的采集任務，采集的模擬參考電壓采用片內的參考電壓。前者稱為溫度引起的零點漂移，而后者稱為靈敏度漂移。一般當靈敏度隨溫度升高而提高時，可在電源回路中串入一個正溫度系數的電阻加以補償。此環(huán)節(jié)還可以進一步改善，比如實現(xiàn)無線傳輸。改善了扭矩傳感器的頻率特性。正確的補償為在橋路進行實際靈敏度漂移的測量，然后根據漂移的正或負方向、大小來確定補償方法及補償量。 功能：顯示轉換后的溫度數據。主處理程序如圖 52 所示。 （ 3）印刷電路板是檢測系統(tǒng)中元器 件、信號線、電源線的高密度集合體，它的合理布線設計對提高系統(tǒng)的抗干擾能力有很大幫助。 E連接 ，E端為使能端，當 E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。 （ 6）內部集成 MAX810 專用復位電路，可省去外部復位電路。 增強型 8x52，與 8x51 不同的是片內 ROM