【正文】
方便性和開發(fā)的速度,及許多其他的因素的考慮,本次設計選擇用NI ELVIS為硬件基礎并基于LabVIEW軟件平臺進行舵機測試儀系統(tǒng)的設計。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計算機的測量軟件和硬件產(chǎn)品來實現(xiàn)靈活的、用戶個性化定位的測量系統(tǒng)。() DAQ助手窗口四、DAQ模擬、數(shù)字I/O單元及計數(shù)器單元圖() DAQ模擬I/O單元 DAQ數(shù)字I/O單元 DAQ計數(shù)器單元五、數(shù)據(jù)采集卡的I/O分配I/O系統(tǒng)輸入部分如表1所示:表1 I/O系統(tǒng)輸入地址分配輸入設備功能地址口分配光電傳感器1檢測舵機擺臂的位置1DI1光電傳感器2檢測舵機擺臂的位置2DI2電位器舵機的實際轉(zhuǎn)角ACH0扭矩傳感器測試舵機轉(zhuǎn)矩大小ACH1I/O系統(tǒng)輸出部分如表2所示:表2 I/O系統(tǒng)輸出分配輸出設備功能地址口分配舵機信號線舵機信號線CTR0_OUT 舵機PWM信號的波形顯示設計方案:舵機內(nèi)部有一個基準電路,產(chǎn)生周期20ms的基準信號,還有一個比較器,將外加信號與基準信號相比較,判斷出方向和大小,從而產(chǎn)生電機的轉(zhuǎn)動信號。數(shù)據(jù)采樣模塊對電位器輸入電壓進行采樣并轉(zhuǎn)化為角度顯示在舵機控制前面板上。 舵機轉(zhuǎn)矩大小檢測程序框圖結(jié) 論本次論文所設計的基于ELVIS和LabVIEW的舵機測試儀系統(tǒng)主要實現(xiàn)了如下幾個功能:1)使用LabVIEW軟件完成上位操作界面的設計,完成了用戶顯示面板及程序代碼的設計,用戶面板主要包括PWM信號的波形顯示、角度控制、速度設置、位置回中、角度及速度顯示、轉(zhuǎn)矩大小顯示等功能。值得一提的是,老師還總是說自己也在和我們一起學習新的知識中,這樣的鼓勵是相當難得的。至于論文寫作軟件的一些實用技巧的示范,這樣的知識顯然是能夠一直受用的。 舵機速度顯示程序框圖 舵機轉(zhuǎn)矩大小檢測硬件選型:根據(jù)本次設計的需求,決定選用最方便的一種方式即用扭矩傳感器來測試舵機轉(zhuǎn)矩大小。通過DAQ輸入占空比不同的脈沖,實現(xiàn)舵機角度控制,而舵機外接電位器的電壓和舵機轉(zhuǎn)動角度成線性關(guān)系,通過上面的換算可以得到舵機的實際轉(zhuǎn)動角度。()選擇任務輸入 選擇任務輸入 選擇瀏覽后出現(xiàn)選擇項窗口,在選擇項窗口下可以選擇已經(jīng)創(chuàng)建的MAX任務或者新建,這里選擇新建。但是要實現(xiàn)計算機系統(tǒng)可以測量物理信號,必須要使用傳感器把物理信號轉(zhuǎn)換成電信號(電壓或者電流信號)。正常操作時,開關(guān)處于正常模式,DIO總線連到NI ELVIS硬件上,允許使用軟件對其進行控制。原型實驗板部件概述:原型實驗板電源:原型實驗板提供一個177。工作站部件概述:⑴系統(tǒng)電源燈LED(System Power):指示是否已給NI ELVIS供電;⑵原型實驗板電源開關(guān)(Prototyping Board Power):控制原型實驗板的電源通斷;⑶通信開關(guān)(Communications):禁用NI ELVIS軟件控制請求。ELVIS虛擬儀器教學實驗套件是NI公司于2004年推出的一套基于LabVIEW設計和原型創(chuàng)建的實驗裝置。1)轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速由舵機無負載的情況下轉(zhuǎn)過60176。舵機接受一個簡單的控制指令就可以自動轉(zhuǎn)動到一個比較精確的角度,所以非常適合在關(guān)節(jié)型機器人產(chǎn)品使用。該測試系統(tǒng)操作面板的優(yōu)點主要有:界面友好,功能完善、高可靠性、很強的可維護性等。關(guān)鍵詞:舵機測試儀;ELVIS;LabVIEWAbstractAccording to the requirements of the design this paper put forward a test design scheme of the system based on the steering gear with ELVIS and LabVIEW. The scheme based on the platform of LabVIEW software and a machine system is given the priority, and based on ELVIS hardware platform of services.In this paper, we have an introduction of the basics of steering gear, including the structure of the steering gear, signal characteristics and the control principle on the one hand, and on the other hand a briefly account of the general knowledge of virtual instruments based on ELVIS . The hardware and usage of the data acquisition card has get a more detailed explanation.Based on the above two points, this paper provides the signal input through the data acquisition card to achieve the Servo PWM signal waveform display, potentiometer circuit structures to achieve the angle control of the steering gear, photoelectric sensor circuit to achieve the steering gear speed display, and through the torque the sensor circuit to achieve the testing of steering gear torque.Keywords: Steering gear tester。各種新的測試領域隨著學科門類的進一步細化和交叉發(fā)展而不斷出現(xiàn)。2)基于ELVIS的硬件平臺的搭建,主要包括轉(zhuǎn)矩傳感器電路、角度測試傳感器電路、舵機接口電路的設計及搭建。這種方式的直流電機控制法亦稱為閉環(huán)控制,因此更準確的說法是稱舵機為伺服馬達,英文為servo。CM,這是一個扭矩單位。NI負電源的輸出范圍是12~0V。⑶ Configure(單擊配置)按鈕打開硬件配置對話框??傻玫浇Y(jié)合NI ELVIS的硬件體系結(jié)構(gòu), 由傳感器、多功能數(shù)據(jù)采集( DAQ)硬件、個人計算機、軟件等基本要素構(gòu)成的舵機虛擬測試系統(tǒng)。 一個完整的DAQ系統(tǒng)()可以包含傳感器或變換器、信號調(diào)理設備、數(shù)據(jù)采集和分析硬件、計算機、驅(qū)動程序和應用軟件等。本次設計使用LabVIEW軟件平臺通過DAQ設備實現(xiàn)PWM波形輸出顯示。 舵機角度檢測程序框圖 舵機速度顯示硬件選型:光電傳感器按照檢測方式主要分為對射型、擴散反射型、回歸反射型、距離設定型及限定反射型。2)基于ELVIS的硬件平臺,使用轉(zhuǎn)矩傳感器電路測試舵機轉(zhuǎn)矩,角度測試