【正文】 組的負(fù)端，剩下未接的兩個輸出端便為電源輸出端， 然后將電源供應(yīng)器電源打開，并將儀表板上 Tracking 鍵按下，再由板面上調(diào)整旋鈕以調(diào)整出所需的 177。當(dāng)需要以正負(fù)電壓輸出時，可利用電源供應(yīng)器上 Tracking 鍵之功能。 圖 32 LM741 運算放大器管腳配置圖 167。15Vdc 的電源。12Vdc 至 177。3 . LM741 運算放大器 LM741 是運算放大器中最常使用的一種，具有反相與同相兩個輸入端，由輸入端輸入欲被放大的電流或電壓信號，經(jīng)放大后由輸出端輸出。 2 2o 1 i1 i 266(1 )R Ru u uRR ??? 7 7o 2 i2 i166(1 )R Ru u uRR ??? 27o 2 o 1 i2 i d 1 i2 i16( 1 ) ) ( )RRu u u u = K u uR???? ? ?（ 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 4o o 1 o 2 d 2 o 2 o 33 ( ) ( )Ru u u K u uR? ? ? ? 5 5 5 6 5o o 2 o 1 o 2 o 13 3 3 4 6 3( 1 ) ( 1 )R R R R Ru u u u uR R R R R R?? ? ? ? ? ?? 差模增益： 27 4d d 1 d 236(1 )RR RK K K RR?? ? ?。 N1N2性能一致，平衡對稱，構(gòu)成差動放大輸入級。 放大電路 鋼絲繩斷絲產(chǎn)生的漏磁場很微弱，一般只有幾高斯，當(dāng)用霍爾傳感器檢測時，傳感器的輸出電壓只有幾毫伏，因此電路必須進(jìn)行放大，本設(shè)計采用三運放共模抑制比放大電路，如圖 31 所示 [35]。信號調(diào)理電路由放大電路 和濾波電路兩部分組成。在鋼絲繩無損檢測系統(tǒng)中，信號的預(yù)處理裝置應(yīng)達(dá)到如下功能和要求： （ 1）能夠?qū)鞲衅鬏敵龅臋z測信號進(jìn)行不失真的放大、濾波等處理，信號電平達(dá)到 A/D 轉(zhuǎn)換的信號幅度范圍； （ 2）在進(jìn)行多傳感器同時檢測時，能夠?qū)蝹€傳感器輸出信號進(jìn)行獨立處理，各個處理通道間不應(yīng)相互干擾； （ 3）能對放大器的增益進(jìn)行調(diào)節(jié)； （ 4）信號預(yù)處理電路應(yīng)盡量減少對檢測信號的干擾。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 第 3 章 信號調(diào)理電路設(shè)計 167。應(yīng)用這一原理，只要檢測出霍爾元件兩端的輸出電壓 HV ，便可獲得鋼絲繩的斷絲損傷的信號。在 工作溫度不變的情況下，視為一常數(shù)。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 圖 24 霍爾效應(yīng)原理圖 設(shè) K為霍爾靈敏度系數(shù)， I為電流強度、 B為磁場的磁感應(yīng)強度， θ為 B和霍爾元件平面法線的夾角，則霍爾元件輸出的霍爾電壓為 H cosV KIB ?? 。如圖 25 所示，如果在垂直于磁場的導(dǎo)體里通過一定的電流，則在垂直電流和磁場的方向上存在一個電場，并在兩端有電動勢輸出，此現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。 圖 23 全磁通檢測法原理 167。而且還要求檢測速度必須大于 ，要不然就會丟漏信號。 由式 (21)可知，當(dāng)線圈匝數(shù) N 與運動速度 v 一定時，感應(yīng)線圈輸出的電動勢 e，能夠反映出鋼絲 繩中磁通量沿繩軸向的變化，即鋼絲繩有效金屬斷面積沿鋼絲繩軸向的變化。當(dāng)存在損傷的鋼絲繩相對于感應(yīng)線圈運動時，感應(yīng)線圈將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。 感應(yīng)法 感應(yīng)法運用感應(yīng)線圈檢測，基于感應(yīng)線圈檢測鋼絲繩損傷（亦稱全磁通檢測）的原理如圖 24 所示。 檢測元件 漏磁場的測量通過磁敏感元件實現(xiàn)，較常用的是感應(yīng)法和霍爾效應(yīng)法。本設(shè)計選用的軟磁材料為工業(yè)純鐵。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 圖 22 永磁勵磁回路 軟磁材料是勵磁回路中形成磁力線通路不可缺少的組成部分，其在勵磁磁路中用來改變磁力線方向 ，減小回路系統(tǒng)的磁阻，增大關(guān)鍵部位的磁通密度，聚集磁場。本設(shè)計選用釹鐵硼稀土永磁材料作為勵磁回路的勵磁源，因為燒結(jié)釹鐵硼永磁材料具有創(chuàng)紀(jì)錄的高剩磁、高矯頑力、高磁能積。結(jié)合鋼絲繩 探傷檢測實際，綜合考慮各種永磁材料的特性，選擇稀土材料的永久磁鐵是比較理想的。 勵磁回路要求以最低的成本、最小的體積、最輕的重量、最優(yōu)的性能，使鋼絲繩中的磁場強度達(dá)到設(shè)計要求。鑒于以上優(yōu)點，在鋼絲繩斷絲探傷傳感 器的勵磁裝置中，本設(shè)計選用永久磁鐵作為勵磁源。永久磁鐵的勵磁強度一般不能調(diào)整，在相同的勵磁效果下，對于中小直徑鋼絲繩（直徑小于 40mm），采用永久磁鐵勵磁方式無論在體積、重量、使用方便性，還是在檢 測成本上，與直流有源勵磁方式相比都有明顯的優(yōu)越性。交流勵磁法由于在鋼絲繩表面產(chǎn)生集膚效應(yīng)或渦流，現(xiàn)己逐漸被淘汰。因此，針對被測構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點和測量目的，選擇磁化方法是磁化的關(guān)鍵。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 167。分析表明，對于鋼絲繩等細(xì)長構(gòu)件斷絲產(chǎn)生的局部漏磁的檢測，用高導(dǎo)磁材料制成的聚磁器，呈圓臺形，其中一端有凸臺。只采用多元件組合檢測方法時，隨著鋼絲繩直徑加大，元件數(shù)目增多；采用檢測信號相互疊加來消除繩股間漏磁場影響時，檢測元件的安裝，應(yīng)達(dá)到一定的精度要求。當(dāng)某一磁場中的鐵磁性材料表面出現(xiàn)裂紋等缺陷時，由于材料局部的磁導(dǎo)率降低（磁阻增加），一部分磁場將從材料中外泄出來，然后用霍爾傳感器檢測 外泄的漏磁場。 斷絲的漏磁場檢測 漏磁檢測原理如圖 21 所示。目前，能在工程中推廣使用的主要是電磁檢測法 [1]。鋼絲繩無損檢測技術(shù)的方法和原理有十 幾種之多。在這種情況下，人工目視檢查只得對鋼絲繩逐段清洗后仔細(xì)觀察，雖然如此，鋼絲繩內(nèi)部缺陷仍無法發(fā)現(xiàn)，這就要求研究其它的鋼絲繩檢測方法。盡管這種方法對現(xiàn)代工藝制造的鋼絲繩檢查效果越來越不理想，但目前許多鋼絲繩用戶仍然沿用此方法。這種方法只能檢查外部斷絲，且斷絲須向外翹起，同時速度還不能太快，但又不可太慢，因為太慢將會影響工作效率，另外工作人員還需精神高度集中，勞動強度較大。當(dāng)鋼絲繩表面發(fā)生斷絲時，由于應(yīng)力的作用使它向外發(fā)散，從而使斷絲露出繩外，這樣，最明顯、也是最原始的方法 ——人 工目視檢查法（國外稱之為rag． and． visual）應(yīng)運而生。因此，需要在現(xiàn)有探傷儀的基礎(chǔ)上研制出高性能、高可靠性的智能化檢測儀器來適應(yīng)檢測的要求 [1]。 隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，港口、礦山、建筑及其它行業(yè)的起重牽引設(shè)備日趨大型化，鋼絲繩越來越長，直徑不斷增大。 程序流程圖設(shè)計 .....................................................................20 結(jié) 論 ......................................................................................................21 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................22 致 謝 ......................................................................................................23 附 錄 ......................................................................................................24 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 前 言 鋼絲繩作為最重要的繞性構(gòu)件之一，因其具有抗拉強度和抗疲勞強度高、白重輕、彈性好、工作平穩(wěn)可靠、承受動載和過載能力強以 及在高速工作條件下運行和卷繞無噪聲等許多優(yōu)點，在礦產(chǎn)、冶金、交通、建筑、旅游等國民經(jīng)濟(jì)主要行業(yè)和部門的提升、運輸及牽引等設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用，如各類起重機(jī)、貨運客運索道、電梯、礦井提升機(jī)等都大量地使用鋼絲繩。 ADC0809 ..................................................................................15 167。 濾波電路 ................................................................................. 11 第 4 章 硬件電路及軟件設(shè)計 ..............................................................13 167。 LM741 運算放大器 ......................................................10 167。 信號調(diào)理電路 .......................................................................... 8 167。 感應(yīng)法