【正文】 3）轉(zhuǎn)矩為了使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)（不失步，不越步）正常啟動(dòng)并滿足對(duì)轉(zhuǎn)速的要求，必須考慮起動(dòng)力矩。一般選取為公式： Mq≥MLo/ 式中，Mq電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩 MLo電動(dòng)機(jī)靜負(fù)載力矩 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相數(shù)、拍數(shù)啟動(dòng)力矩表運(yùn)行方式相數(shù)33445566拍數(shù)3648510612Mg/Mjm根據(jù)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)和拍數(shù)，啟動(dòng)力矩選取如上表所示，是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中給出的。在要求的運(yùn)行頻率范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行力矩應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的靜載力矩與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（包括負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）引起的慣性矩之和。4）啟動(dòng)頻率由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)頻率隨著負(fù)載力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增大而降低，因此，相應(yīng)負(fù)載力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的極限啟動(dòng)頻率應(yīng)滿足公式：Ft≥[fop]m式中，ft極限啟動(dòng)頻率， [fop]m要求步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最高啟動(dòng)頻率。根據(jù)脈沖當(dāng)量和最大靜轉(zhuǎn)矩初選電機(jī)型號(hào)為42BYG250BSASSML0151。5）矩頻特性步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩Mjmax是指電機(jī)的定位轉(zhuǎn)矩（靜止?fàn)顟B(tài)），步進(jìn)電機(jī)的名義啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mmq與最大靜轉(zhuǎn)矩Mjmax的關(guān)系選用，采用公式：Mmq=Mjmax步進(jìn)電機(jī)空載啟動(dòng)是指電機(jī)在沒有外加工作負(fù)載下的啟動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)所需空載啟動(dòng)力矩可按公式計(jì)算：Mkq=Mka+Mkf+Mo式中：Mkq空載啟動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的加速度力矩。Mka 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的加速度力矩。Mkf折算到電動(dòng)機(jī)軸上的摩擦力矩。Mo由絲杠預(yù)緊所引起,折算到電動(dòng)機(jī)軸上的附加摩擦力矩。初選步進(jìn)電機(jī)型號(hào)應(yīng)滿足空載啟動(dòng)力矩小于步進(jìn)電機(jī)名義啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，即應(yīng)滿足公式所示：Mkq Mmq=Mjmax有關(guān)Mkq的計(jì)算如下：nmax Mka==102（Nm） Mka==（Nm）Mkf===（Nm）M。=(1η。)==（Nm）Mkq=Mka+Mkf+Mo=++=（Nm）Mkq Mmq=Mjmax==（Nm） 因?yàn)樨?fù)載不是很大，所以符合要求。因此采用步進(jìn)電機(jī):42BYG250BSASSML0151。根據(jù)水平旋轉(zhuǎn)過程中的受力分析，需要受到很大的軸向力，所以選用深溝球軸承和推力球軸承配合使用。深溝球軸承的選擇初選深溝球型號(hào)為6002。 深溝球軸承 所選軸承的參數(shù)深溝球軸承型號(hào)dDB額定動(dòng)負(fù)荷Cr額定靜負(fù)荷Ca極限轉(zhuǎn)速（脂潤(rùn)滑）6002153295580N2850N18000r/min軸承的校核軸承在許多場(chǎng)合，常常同時(shí)承受徑向載荷Fr和軸向載荷Fa。因此，在進(jìn)行軸承壽命計(jì)算時(shí)，必須把實(shí)際載荷轉(zhuǎn)換為與確定基本額定動(dòng)載荷的載荷條件相一致的當(dāng)量動(dòng)載荷P。用公式所示：Fa/Fr=35/80=＞eP=fp(XFr+Yfa)查得fp=～,取fp==,Y=。P=fp(XFr+Yfa) =（80+35）=對(duì)應(yīng)的基本額定動(dòng)載荷值CC=P==1038N Cr＞C,而此軸承的基本額定靜載荷為 Ca=2850 N 驗(yàn)算如下：1）求相對(duì)軸向載荷對(duì)應(yīng)的e值與Y值 Fa/Ca=35/2850=, ，Y值取2。2) P=fp(XFr+Yfa) =（80+235）=3) 軸承的壽命公式： Lh=3=）3=41724h＞15000h即所選的軸承合格。因?yàn)橥屏η蜉S承用在受軸向力較大的機(jī)構(gòu)上，也需要承受一定的徑向力。所以需要選用一個(gè)推力球軸承。推力球軸承的選擇1）推力球軸承組成：推力球軸承由座圈、軸圈和鋼球保持架組件三部分構(gòu)成。與軸配合的稱軸圈，與外殼配合的稱座圈。2）推力球軸承種類：接受力情況分單向推力球軸承和雙向推力球軸承。單向推力球軸承，可承受單向軸向負(fù)荷。雙向推力球軸承，可承受雙向軸向負(fù)荷。雙向推力球軸承，其中圈與軸配合。座圈的安裝面呈球面的軸承，具有調(diào)心性能，可以減少安裝誤差的影響。推力球軸承不能承受徑向負(fù)荷，極限轉(zhuǎn)速較低。根據(jù)我們所設(shè)計(jì)的負(fù)載、受力等個(gè)個(gè)方面考慮，我們選擇了單向推力球軸承。向心推力軸承的軸向載荷Fa應(yīng)同時(shí)滿足兩個(gè)條件：既力的平衡條件和保證半圈滾動(dòng)體受力的條件。預(yù)選軸承型號(hào)：考慮軸承的載荷大小，載荷方向，轉(zhuǎn)速高低，預(yù)選軸承型號(hào)。取單列向心推力球軸承，型號(hào)為8105又稱（55105）。單向推力球軸承只能承受單向的軸向載荷，高速時(shí)離心力較大，鋼球與保持架磨損，發(fā)熱嚴(yán)重，壽命降低，因此限轉(zhuǎn)速很低。因?yàn)檩S向載荷很小，所以所選軸承符合要求。西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）鼠標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)打印機(jī)顯示器測(cè)試控制計(jì)算機(jī)機(jī)測(cè)試信號(hào)輸出卡驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作轉(zhuǎn)臺(tái)（車燈）傳感器數(shù)據(jù)采集輸入卡 測(cè)試原理圖計(jì)算機(jī)處理軟件協(xié)調(diào)各個(gè)部分的工作狀況, 以達(dá)到對(duì)前照燈進(jìn)行測(cè)量的目的。軟件將用戶設(shè)置的采樣間距角度發(fā)送給控制電路, 控制轉(zhuǎn)臺(tái)按要求進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng), 并控制采樣電路在每個(gè)間隔角度時(shí)進(jìn)行測(cè)量。它根據(jù)控制電路發(fā)回的角度數(shù)據(jù)和采樣電路發(fā)回的采樣數(shù)據(jù), 將獲得的采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為配光屏上某一列位置上的照度數(shù)據(jù)。軟件可以顯示整個(gè)配光屏上某一點(diǎn)的照度, 而且可畫出整個(gè)配光屏幕上待測(cè)前照燈的配光性能圖, 這時(shí)就可以分析這個(gè)配光圖是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。照度定義照度(Luminosity)指物體被照亮的程度，采用單位面積所接受的光通量來表示，表示單位為勒克斯(Lux，lx) ，即 1m/m2 。 1 勒克斯等于 1 流明(lumen，lm)的光通量均勻分布于 1m2 面積上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量為標(biāo)準(zhǔn)，若傾斜照射則照度下降。照度計(jì)(或稱勒克斯計(jì))是一種專門測(cè)量光度、亮度的儀器儀表。就是測(cè)量光照強(qiáng)度(照度)是物體被照明的程度， 也即物體表面所得到的光通量與被照面積之比。照度計(jì)通常是由硒光電池或硅光電池和微安表組成。照度計(jì)測(cè)量原理:光電池是把光能直接轉(zhuǎn)換成電能的光電元件。當(dāng)光線射到硒光電池表面時(shí)，入射光透過金屬薄膜4到達(dá)半導(dǎo)體硒層2和金屬薄膜4的分界面上，在界面上產(chǎn)生光電效應(yīng)。產(chǎn)生電位差的大小與光電池受光表面上的照度有一定的比例關(guān)系。這時(shí)如果接上外電路，就會(huì)有電流通過，電流值從以勒克斯（Lx）為刻度的微安表上指示出來。光電流的大小取決于入射光的強(qiáng)弱和回路中的電阻。照度計(jì)有變檔裝置，因此可以測(cè)高照度，也可以測(cè)低照度。光敏傳感器的選擇光敏傳感器安裝于距離燈具旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)25m遠(yuǎn)處，與工作臺(tái)在一條直線上。本測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試精度在根本上取決于光敏傳感器的精度，而單位測(cè)試時(shí)間也取決于光敏傳感器的響應(yīng)時(shí)間。故在選擇光敏傳感器時(shí)，傳感器的精度和響應(yīng)時(shí)間是決定所選傳感器是否合適的主要因素。根據(jù)以上兩個(gè)條件，選取洞頭華感電器有限公司生產(chǎn)的GF57型光電傳感器，該傳感器的響應(yīng)時(shí)間＜3ms。角位移傳感器的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該測(cè)試系統(tǒng)的機(jī)械旋轉(zhuǎn)精度應(yīng)＞176。則角位移傳感器的分辨率必須＞176。根據(jù)要求，初選用北京天?？萍忌a(chǎn)的DWQT型角度傳感器。此傳感器為模擬輸出，176。1．光敏傳感器通用光敏傳感器：一般情況下，感光面積越大價(jià)格越昂貴。在通常用途的場(chǎng)合下，感光面有幾平方毫米也就足夠了。在用于照度計(jì)的情況下，光敏傳感器的分光靈敏度必須與人眼的分光靈敏度一致。為了滿足上述要求，在使用Si（硅）光敏二極管的時(shí)候，必須有視覺靈敏度校正濾光片。而在使用GaAs(砷化鎵)光敏二極管的場(chǎng)合下，由于其分光靈敏度與人眼的分光靈敏度相似，因此有時(shí)候也可以不使用視覺靈敏度校正濾光片。PIN型光敏二極管：PIN 型光敏二極管是作為高速響應(yīng)器件而使用的光敏二極管，其響應(yīng)速度比普通的平面型光敏二極管快10～100 倍。在將其作為遙控器使用的情況下，由于發(fā)光器件使用的是紅外發(fā)光二極管，為了避免雜散光的干擾，需要帶有能夠?yàn)V除可見光的濾光片。最新的PIN 型光敏二極管在較小的反向電壓（幾伏至幾十伏）下就可以工作，使用起來非常方便，通頻帶寬度也超過了1 GHz。雖說制作頻率超過100 MHz的放大器，對(duì)于初學(xué)者來說是一件困難的事情，不過可以選用專用放大器。2．光電傳感器—光電池：光電傳感器理論：將被測(cè)量的變化通過光信號(hào)變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器,具有這種功能的材料稱為光敏材料,做成的器件則稱光敏器件。而光敏元件和光傳感器是光電元件中的核心元件,是光電系統(tǒng)的重要組成部分,主要包括光敏材料制作的探測(cè)器件,光電二極管和光電倍增管,利用內(nèi)光電效應(yīng)的光導(dǎo)管,以及應(yīng)用光生電勢(shì)效應(yīng)的光敏二極管、光敏三極管、光電池等。光電傳感器的的物理基礎(chǔ)就是光電效應(yīng)。光電效應(yīng)包括外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)。光電池原理，光電池是在光線照射下,直接將光量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?dòng)勢(shì)的光學(xué)元件，它的工作原理是光生伏特效應(yīng)。簡(jiǎn)稱光伏效應(yīng)。(光生伏特效應(yīng)是光照使不均勻半導(dǎo)體或均勻半導(dǎo)體中光生電子和空穴,并在空間分開而產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。即將光能轉(zhuǎn)化成電能)在有光線作用時(shí)P N 結(jié)就相當(dāng)于一個(gè)電壓源。綜合以上特點(diǎn)，由伏安特性曲線及其各個(gè)傳感器的特點(diǎn)，選用光敏傳感器比較合適。 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇信號(hào)輸出卡：HY 6120隔離型數(shù)字量（輸入/輸出板)，控制伺服電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)及其角度旋轉(zhuǎn)，輸出脈沖控制電機(jī)，使其達(dá)到所能達(dá)到的位置。數(shù)據(jù)采集輸入卡：HY 1232 AD /DA板采集照度數(shù)據(jù)由于不同的數(shù)據(jù)采集卡具有不同的性能指標(biāo), 在科學(xué)實(shí)驗(yàn)或工程測(cè)量中如何選擇數(shù)據(jù)采集卡就成了測(cè)量的首要任務(wù)。數(shù)據(jù)采集卡的選擇要考慮的因素很多, 所以必須從信號(hào)處理的原理和電路原理上來考慮, 本文根據(jù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn), 總結(jié)得出主要的數(shù)據(jù)采集卡的性能指標(biāo)有: 模擬信號(hào)輸入部分。 A/D 轉(zhuǎn)換和采樣/保持部分。 D/A 轉(zhuǎn)換部分。rs232連接端口的選擇RS232接口定義及連線串口是計(jì)算機(jī)上一種非常通用設(shè)備通信的協(xié)議(不要與通用串行總線Universal Serial Bus或者USB混淆)。大多數(shù)計(jì)算機(jī)包含兩個(gè)基于RS232的串口。串口同時(shí)也是儀器儀表設(shè)備通用的通信協(xié)議；很多GPIB兼容的設(shè)備也帶有RS232口。同時(shí)，串口通信協(xié)議也可以用于獲取遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù)。 串口通信的概念非常簡(jiǎn)單，串口按位(bit)發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)(byte)的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。它很簡(jiǎn)單并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。比如IEEE488定義并行通行狀態(tài)時(shí)，規(guī)定設(shè)備線總常不得超過20米，并且任意兩個(gè)設(shè)備間的長(zhǎng)度不得超過2米；而對(duì)于串口而言，長(zhǎng)度可達(dá)1200米。RS232(ANSI/EIA232標(biāo)準(zhǔn))是IBMPC及其兼容機(jī)上的串行連接標(biāo)準(zhǔn)。可用于許多用途，比如連接鼠標(biāo)、打印機(jī)或者M(jìn)odem，同時(shí)也可以接工業(yè)儀器儀表。用于驅(qū)動(dòng)和連線的改進(jìn)，實(shí)際應(yīng)用中RS232的傳輸長(zhǎng)度或者速度常常超過標(biāo)準(zhǔn)的值。RS232只限于PC串口和設(shè)備間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。RS 232串口通信最遠(yuǎn)距離是50英尺。計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時(shí)，要求通訊雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同 的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通訊。 RS232C接口（又稱 EIA RS232C）是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo) 準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間 串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25個(gè)腳的 DB25連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信 號(hào)的電平加以規(guī)定。測(cè)試過程中RS232用于數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換。 9pin 串口實(shí)物圖5結(jié)論5結(jié)論通過仿真實(shí)驗(yàn),采用軟件方法論證了車輛燈具測(cè)試軟件系統(tǒng)的可行性。研究成果如下：（1）運(yùn)用逐行掃描法，對(duì)測(cè)試點(diǎn)的區(qū)域進(jìn)行逐行掃描，控制X向和Y向電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng), 裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上的燈具也隨其轉(zhuǎn)動(dòng),這樣燈光就可以在配光屏幕上自如地進(jìn)行二維掃描運(yùn)動(dòng)。配光實(shí)驗(yàn)臺(tái)是以系與燈具相距一定距離(前照燈為25m, 信號(hào)燈為316m ) 的傳感器探頭便將檢測(cè)到的燈光光強(qiáng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào), 電信號(hào)經(jīng)纜線進(jìn)行傳輸, 到終端后分成兩路信號(hào)。（2）研究方案的確定：用步進(jìn)電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)，垂直方向旋轉(zhuǎn)主軸的旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的水平旋轉(zhuǎn)。通過懸臂實(shí)現(xiàn)垂直方向的運(yùn)動(dòng)。（3）計(jì)算機(jī)處理軟件協(xié)調(diào)各個(gè)部分的工作狀況, 以達(dá)到對(duì)前照燈進(jìn)行測(cè)量的目的。軟件將用戶設(shè)置的采樣間距角度發(fā)送給控制電路, 控制轉(zhuǎn)臺(tái)按要求進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng), 并控制采樣電路在每個(gè)間隔角度時(shí)進(jìn)行測(cè)量。針對(duì)摩托車前照燈配光性能檢測(cè)，建立了軟件系統(tǒng)模型?；?Visual C++builder ，其中包括測(cè)試界面和控制界面的設(shè)計(jì)。采用逐點(diǎn)掃描法對(duì)測(cè)試區(qū)域的照度值進(jìn)行測(cè)量，然后與國(guó)標(biāo)中規(guī)定的照度對(duì)比，使其達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。選用rs232串行接口實(shí)現(xiàn)照度計(jì)與計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。繪制系統(tǒng)軟件流程圖，通過流程圖中相關(guān)模塊的設(shè)計(jì)編制出測(cè)試系統(tǒng)軟件。（4）經(jīng)過分析和計(jì)算，所設(shè)計(jì)的兩軸式