【正文】 總之，我獨立完成了這次設(shè)計，達到了設(shè)計的要求，這是我們已經(jīng)學(xué)過的知識的一次很好的總結(jié)，為我們走向工作崗位打下了堅實的理論基礎(chǔ)。而控制軟件直接參與對系統(tǒng)的控制，一般以采樣周期（發(fā)送控制信號周期）的時間間隔執(zhí)行一次，這樣便對控制算法和程序運行時間同時提出了較高的要求，特別是對于高頻響應(yīng)的系統(tǒng)。.AGND— 模擬地。DI0—DI11—數(shù)據(jù)寫入 DI0 是最低有效位（LSB ） ，DI 11 是最高有效位（MSB） 。 DAC1210 的介紹（1）DAC1210 的主要性能及特點DAC1210（與 DAC120DAC1209 是一個系列）是雙列直插式 24 引腳集成電路芯片。目前多數(shù) D/A 轉(zhuǎn)換器件均屬于電流輸出器件。（8）輸入數(shù)字電平指輸入數(shù)字信號分別為“1”和“0”時，對應(yīng)的輸入高低電平的起碼數(shù)值。例如，單片集成 D/A 轉(zhuǎn)換器 AD5741 的線性度（非線性誤差）為≦177。即把 A/D 轉(zhuǎn)換器送出的轉(zhuǎn)換結(jié)束信號（有時可能要外加一個反相器）作為中斷申請信號，送到 CPU 或中斷控制器的中斷請求輸入端。另一種是 A/D 芯片內(nèi)部不帶三態(tài)輸出門，或雖有三態(tài)輸出門，但它不受外部信號控制，而是當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時自動開門的，如AD570 就是這種芯片，這類 A/D 轉(zhuǎn)換器芯片的數(shù)據(jù)輸出線都不能和系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線直接相連接，而應(yīng)外加輸入緩沖器 74LS244 或 74LS245。表 42 AD574 真值表CE CS R/C 12/8 A0 操作0 禁止 1 禁止1 0 0 啟動 12 位轉(zhuǎn)換1 0 0 1 啟動 8 位轉(zhuǎn)換1 0 1 VLOGIC 一次讀取 12 位輸出數(shù)據(jù)1 0 1 DGND 0 讀取高 8 位輸出數(shù)據(jù)1 0 1 DGND 1 讀低位輸出數(shù)據(jù)尾隨 4 個 010VIN——模擬信號輸入。低功耗：典型功耗為 390mW。它包括高速電流輸出開關(guān)電路、激光切割膜片式電阻網(wǎng)絡(luò)，故其精度高，可達177。（2） 如何確定 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率A/D 轉(zhuǎn)換器從啟動轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換結(jié)束，輸出穩(wěn)定的數(shù)字量，需要一定的時間，這就是 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間；其倒數(shù)就是每秒鐘能完成的轉(zhuǎn)換次數(shù)，稱為轉(zhuǎn)換速率。而完成一次 A/D 轉(zhuǎn)換所需的時間（b 包括穩(wěn)定時間）即轉(zhuǎn)換時間，則是它的倒數(shù)。（4） 轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)化精度是指轉(zhuǎn)換后所得結(jié)果相對實際值的準(zhǔn)確度。如LF19LF29LF398 等。當(dāng) INH 為低電平時，改變 C、 B、A 的數(shù)值（從 0~111）通過譯碼器可以溢出 8 種狀態(tài)，在 8 個通道中（X0~X7）選中其中的一個通道使輸入和輸出接通。儀表反復(fù)打起的特點是：共模抑制力強、輸入阻抗高、低漂移、增益可調(diào)。上圖中的采樣保持器就是用來對變化的模擬信號進行快速采樣，并在轉(zhuǎn)化過程中“保持”該信號，以減少轉(zhuǎn)換過程所造成的誤差。 壓磁式傳感器在機械力的作用下，鐵磁材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力或應(yīng)力變化，使其磁道發(fā)生變化，當(dāng)鐵磁材料制成的壓磁元件線圈時期磁道率變化將引起線圈電感和阻抗變化，當(dāng)壓磁元件同時饒有一二次線圈并在一次線圈加以激勵電壓時，磁道率變化將導(dǎo)致線圈系數(shù)變化從而使輸出電勢變化。 靈敏度是傳感器的輸出增量與輸出之比。序號 元件名稱 額定流量L/min調(diào)壓范圍 規(guī)格1 單向閥 15 S10AK12 溢流閥 40 732 YFL10K3 換向閥 60 WE6G51OAQ22050Z44 電液比例閥 2—500 BYFB10H44 傳感器的選擇 傳感器的選用原則工程上通常是直接作用于被測量，能按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換為同種或別種量輸出的器件為傳感器?，F(xiàn)在簡單介紹經(jīng)濟實惠的電磁換向閥。 計算液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d由于負(fù)載最大為 250KN，常用液壓缸的機械效率 η 為 —，取 η=，查表，液壓缸內(nèi)徑 D 與活塞桿 d 的關(guān)系可知：受壓縮，工作壓力 P (Mpa)活塞桿受力情況受拉伸P≦5 5≦P≦7 P≧7活塞桿直徑d()D （）D(0..)D 表 32 液壓缸內(nèi)徑 D 與活塞桿 d 的關(guān)系計算液壓缸面積： = [(P1－P 2)D2+ P2 d2]= F?4?得 P1 D2= D2=D= =.圓整為標(biāo)準(zhǔn)值為 D=160mm , d=== , d=100mm對于中壓系統(tǒng)。所以本設(shè)計采用液壓驅(qū)動。其工作過程為：首先由計算機發(fā)給控制器試驗信號，控制器對液壓缸進行檢測，把檢測到的電壓信號經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換和放大后傳給計算機。2總體方案的確定說明微機控制恒應(yīng)力水泥壓力試驗機作為一種機電一體化產(chǎn)品不外乎由以下組成部分：圖 11 機電一體化系統(tǒng)圖 力的選擇按動力源的不同可分為：液動、氣動、電動三種。同時，采用壓力傳感器對液壓缸工作腔的油液壓力進行檢測，將檢測到的壓力信號通過 A/D 轉(zhuǎn)換放大器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換、放大、并反饋給計算機。 溢流閥的選用為了防止壓力過高而損害系統(tǒng)，必須安裝起安全作用的溢流閥。各液壓閥的特性如下：表 24 各種閥的特性 輔助元件的選擇 郵箱尺寸的確定油箱的有效容積（油面高度為油箱高度的 80%時的容積）應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱、散熱平衡的原則來計算，這項計算在負(fù)載較大時是必須的，但對于一般的情況來說，油箱的有效容積可按液壓泵的額定流量來估算，公式為：V=αQV已知所選泵的總流量為 150010=15L參照下表系數(shù)類型 行走機械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓系統(tǒng) 冶金機械α 12 24 57 612 10表 25α 系數(shù)的確定取 α=6，故 V=，最后確定郵箱的尺寸為長 L=580mm,寬 S=450mm,高H=370mm。 精確度傳感器的精確度包括精密度和正確度。 壓電式壓力傳感器壓電式壓力傳感器是基于壓電元件的壓電效應(yīng)而工作的。和數(shù)字量（或開關(guān)量）輸入通道就是為此目的而開設(shè)的兩種檢測通道。這種結(jié)構(gòu)形式較以采樣保持器 A/D 轉(zhuǎn)換器A/D 轉(zhuǎn)換器采樣保持器I/O接口電路CPU采樣保持器A/D 轉(zhuǎn)換器采樣保持器A/D轉(zhuǎn)換開關(guān)CPUI/O接口電路上兩種多通道形式的速度更慢，但可以節(jié)省硬件，可靠性也差。 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)又稱為多路采樣器或多路模擬開關(guān)，當(dāng)有多個信號需要檢測時，利用多路開關(guān)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)可將各個輸入信號一次的或隨機的連續(xù)接到公用放大器或 A/D 轉(zhuǎn)換器上實現(xiàn)對各個輸入通道的分時控制，多路開關(guān)是用來切換模擬電壓信號的關(guān)鍵元件，為了 參數(shù)的測量精度，對它應(yīng)提出較高的要求，理想的多倫路開關(guān)，其開路電阻無窮大、接通時的導(dǎo)通電阻應(yīng)為零，此外，還要求切換速度快、噪聲低、壽命長和工作可靠，控制開關(guān)動作所需要消耗的功率要小等等。由此可知，若轉(zhuǎn)換時間一定，則轉(zhuǎn)換誤差與信號的頻率成正比。轉(zhuǎn)化器的分辨率定義為滿刻度電壓與 2n 之比值，其中 n 為 ADC 的位數(shù)，例如：具有 12 位分辨率的 ADC 能偶分辨出滿刻度的 1/212 或滿刻度的 %。 ，而 8 位 A/D 的相對精度為1/28100%≈% 。下面從不同角度介紹選擇 A/D 轉(zhuǎn)換器的要點（1） 如何確定 A/D 轉(zhuǎn)化器的位數(shù)A/D 轉(zhuǎn)換器位數(shù)的確定與整個測量系統(tǒng)所要測量控制的范圍和精度有關(guān)，但又不能唯一確定系統(tǒng)的精度。3)AD574 的介紹AD574A 是美國模擬器件公司生產(chǎn)的 12 位主次逼近型快速 A/D 轉(zhuǎn)換器。輸出為 12 位，即 DB0——DB11。啟動：CE=—CS=0、R/—C=0,R/ —C=0 時，轉(zhuǎn)換開始，啟動負(fù)脈沖，400ns。若控制對象只要求一個方向的控制信號，則可選用單極性輸入，如要求兩個方向的控制信號，則應(yīng)選擇雙極性輸入，在這里我們必須對 AD574 進行調(diào)零，所以有正負(fù)之別，必須選用雙極性輸入。（2）轉(zhuǎn)換結(jié)束信號及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，A/D 轉(zhuǎn)換芯片輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。若控制對象只要求一個方向的控制信號，則可選用單極性輸入，如要求兩個方向的控制信號，則應(yīng)選擇雙極性輸入，在這里我們必須對 AD574 進行調(diào)零，所以有正負(fù)之別。例如，單片集成 D/A 轉(zhuǎn)換器 AD5741 的建立時間為：當(dāng)其輸出達到滿意刻度值177。但這些配置狀況對 D/A 接口電路設(shè)計帶來很大的影響，主要有：①數(shù)字輸入特性。D/A 轉(zhuǎn)換器對數(shù)字量輸入是否具有鎖存功能將直接影響與 CPU 的接設(shè)計。Byte1/—Byte2——字節(jié)順序控制。VREF—基準(zhǔn)輸入電壓。加一個運算放大器可構(gòu)成單極性電壓輸出電路，加兩個運算放大器則可構(gòu)成雙極性電壓輸出電路，對于電壓輸出方式，應(yīng)選擇電壓輸出極性和工作象限，若控制對象只要求一個方向的控制信號，則可選用單極性輸出，若要求兩個方向的控制信號，則應(yīng)選用雙極性輸出，同樣位數(shù)的 D/A 轉(zhuǎn)換器，在雙極性輸出的幅值與單極性輸出的復(fù)制相通的情況下，分辨率就降低了，但能得到正、負(fù)輸出控制信號，故在控制系統(tǒng)中經(jīng)常采用。及校核，電機的選用，液壓缸類型的選用等，每個細(xì)節(jié)我們都要經(jīng)過仔細(xì)的校核，查閱相關(guān)手冊。通過實習(xí)參觀，開闊了視野，對機電一體有了更深一步的了解,真正感受到了機電一體化的魅力。為此，往往用兩級數(shù)據(jù)緩沖器結(jié)構(gòu)來解決 D/A 轉(zhuǎn)換器和總線的連接問題。芯片內(nèi)部的電阻應(yīng)當(dāng)一致使用（不是外部電阻） ，因為它與芯片上的 R—2RT 形網(wǎng)絡(luò)中的電阻箱匹配。 12 位輸入鎖存器分為 2 個鎖存器，一個存放高位的數(shù)據(jù)，而另一存放低 4 位。如 AD7520,DA1020 等，無輸出電壓允許范圍指標(biāo)，電流輸出端應(yīng)保持公共端電位或虛地，否則將破壞其轉(zhuǎn)換關(guān)系。所以這次我們選擇 12 精度的 D/A 轉(zhuǎn)換器。不同型號的 D/A 轉(zhuǎn)換器，其建立時間不同，一般從幾個毫微秒到幾個微秒。結(jié)合我們這次的課題要求，選擇中斷方式。而 ADC080ADC0808/0809和 AD574A 都要求用脈沖啟動信號。BIPOFF——雙極性偏置。 CE=1,—CS=0，R/ —C=1 時，允許讀數(shù)據(jù)。④AD574A 有兩個模擬輸入端，分別用于不同的電壓范圍：10Vin 適用于+5V的模擬輸入，20Vin 適用于177。根據(jù)我們所選擇的課題要死 u 可以確定我們要用中速 A/D 轉(zhuǎn)換器。品種繁多、性能各異的滿足不同要求的集成 A/D 轉(zhuǎn)換器不斷涌現(xiàn)。相對誤差是用于滿量程的百分比表示。 A/D 轉(zhuǎn)換器1） 、A/D 轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)無論是分析或設(shè)計 A/D 轉(zhuǎn)換器（簡稱 ADC）接口電路，還是面對課題項目ADC 芯片，都會涉及到有關(guān) ADC 的技術(shù)指標(biāo)及術(shù)語。對變化較快的模擬信號來說，轉(zhuǎn)換期間將引起轉(zhuǎn)換誤差。有時因環(huán)境引起的噪音干擾，可采用線路補償或采用頻蔽的措施盡量減少對有用信號的影響。由于采用了多個采樣保持器，捕捉時間可以忽略。C壓力過載：15%安裝尺寸：M20 外螺紋。 傳感器的比較和選用壓力傳感器主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、壓電式壓磁式電阻式。 可靠性可靠性是一切傳感器的生命，可靠性是指儀器裝置等產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間里可以完成規(guī)定功能的能力。閥口的張開開度影響電磁推力。由于本設(shè)計中單向閥的作用主要是安裝在泵的出油口，防止系統(tǒng)壓力生高時沖擊液壓泵。通過以上的確定，總體方案可以用以下框圖 表示：圖 總體方案框圖計算機數(shù)字控制器 被測試件電液比例閥液壓缸A/D 轉(zhuǎn)換放大器壓力傳感器3 液壓系統(tǒng)的設(shè)計該系統(tǒng)采用計算機作為系統(tǒng)主控制器，通過人機對話，進行試驗方法、試驗參數(shù)的設(shè)定工作?，F(xiàn)有的電液直接數(shù)字控制的實現(xiàn)方法有兩種：其一為脈寬調(diào)制為代表的控制方法，通過控制開關(guān)件的通斷時間比，以獲得在某段時間內(nèi)流量的平均值：其二為采用步進電動機作為點—機械信號轉(zhuǎn)化元件的增量式控制發(fā)發(fā)。關(guān)鍵詞：試驗機；液壓泵；電液；比例閥；壓力傳感器；PIDABSTRACTAutomatic electrohydraulic pression testing machine is a kind of product of electromachine. It is mainly made up of puter, Hydraulic pump, hydraulic cylinder override relief valve. Electronichydraulic servo valve, pression sensor and so on .In this system, the puter acts as main controller, through outer equipment instate the test method, test parameter ect. The procession of work is as follows: At first, the puter send testing message testing message to the controller , and then ,the controller control the servo valve to decide the pression .At the same time the pression sensor get the signal of cylinder pressure. The siginal is transmitted to the puter