粘力测试仪控制系统的设计

姜振++成新民

摘要：本文分析了粘力测试仪控制系统的控制原理，较为详细地介绍了粘力测试仪控制系统的人机接口模块、拉压力信号采集模块、纵横向驱动模块和数据通讯接口模块4个模块的设计方案。

关键词：粘力测试仪 控制系统 信号采集数据通讯

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）08-0029-01

1 引言

根据企业所提出的要求，设计并制造一套粘力测试仪，为确定衬层预固化工艺时间条件提供数据参考。该测试仪可以通过手动摇柄使整台仪器底盘在一定范围内升降。测试臂在管腔直径范围内能够上下、左右（也称水平，下同）移动。动力源使用一个24V直流电机控制滚珠丝杠螺母副的上下移动，使得推杆端的传感器与管道内部同在一个水平位置。另外，再使用一个24V直流电机控制齿轮齿条的水平移动，使得已连接传感器的推杆能够伸入或移出管道内部。本文主要介绍粘力测试仪的控制系统设计方法。

2 粘力测试仪控制系统原理

高精度拉压传感器安装在测试臂垂直升降杆下部，传感器接收到粘力信号后转换为电信号，通过信号调理电路调理，再经AD转换送入高速微处理器处理，在液晶显示屏上显示测试粘力数据，并得到最大粘力数据单独显示。同时系统还设计RS232通信接口与计算机保持数据通信，高速微处理器同时还控制整个系统的动力驱动。测试系统原理框图如图1所示。

3 粘力测试仪控制系统各模块设计

控制系统包括人机接口模块、拉压力信号采集模块、纵横向驱动模块和数据通讯接口模块等4个模块。

3.1 人机接口模块

人机接口模块包括液晶显示屏和按键。液晶屏用于显示衬层预固化粘力度曲线和最大粘力（单位：牛顿N）、衬层预固化介质温度（单位：摄氏度℃）以及所设置的参数，示意图如图2所示。按键用于设置部分参数，控制接触体在水平方向、垂直方向上的初始移动，以及启动粘力自动测量过程，示意图如图3所示。

3.2 拉压力信号采集

利用微型拉压两用型测力传感器将拉压力转换为电信号，并通过信号调理电路提高信号看干扰能力和转换到AD量程内，然后通过12 Bit AD将模拟量转换成数字量，进而送入高速微处理器中进行数据处理、换算等，实时获取拉压力数据。采集速率>=10点/秒。

3.3 纵、横向驱动模块

该模块用于驱动两个24V直流电机，分别实现手臂的上、下、左、右等移动。具体地，通过上行键、下行键、左行键、右行键分别控制直流电机正反转。

3.4 数据通讯接口

拟实现的粘力测试仪具备RS232通信功能，并提供相应的接口，用于将实时检测到的数据发送到上位机（PC机）上的监控软件，进而实现数据的保存、记录和实时曲线显示，并根据需要完成记录数据的打印。

4 结语

根据企业需求设计了粘力测试仪控制系统以实现对该测试仪精确控制，满足生产工艺的要求。本文分析了粘力测试仪控制系统的控制原理，较为详细地介绍了粘力测试仪控制系统的各个模块的设计方案。根据本设计方法完成的粘力测试仪控制器能够准确的测试出衬层的最大粘力并显示粘力变化曲线。数据能够通过RS232通信接口发送到PC机，实现数据的保存、记录和实时曲线显示，并根据需要完成数据的打印。

参考文献

[1]李慧，马宝甫，徐小平.基于AT89C52的数显式拉压力测试仪[J].仪表技术，2001（04）.

[2]南玲.动态压力测试技术介绍[J].上海计量测试，2009（02）.

摘要：本文分析了粘力测试仪控制系统的控制原理，较为详细地介绍了粘力测试仪控制系统的人机接口模块、拉压力信号采集模块、纵横向驱动模块和数据通讯接口模块4个模块的设计方案。

关键词：粘力测试仪 控制系统 信号采集数据通讯

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）08-0029-01

1 引言

根据企业所提出的要求，设计并制造一套粘力测试仪，为确定衬层预固化工艺时间条件提供数据参考。该测试仪可以通过手动摇柄使整台仪器底盘在一定范围内升降。测试臂在管腔直径范围内能够上下、左右（也称水平，下同）移动。动力源使用一个24V直流电机控制滚珠丝杠螺母副的上下移动，使得推杆端的传感器与管道内部同在一个水平位置。另外，再使用一个24V直流电机控制齿轮齿条的水平移动，使得已连接传感器的推杆能够伸入或移出管道内部。本文主要介绍粘力测试仪的控制系统设计方法。

2 粘力测试仪控制系统原理

高精度拉压传感器安装在测试臂垂直升降杆下部，传感器接收到粘力信号后转换为电信号，通过信号调理电路调理，再经AD转换送入高速微处理器处理，在液晶显示屏上显示测试粘力数据，并得到最大粘力数据单独显示。同时系统还设计RS232通信接口与计算机保持数据通信，高速微处理器同时还控制整个系统的动力驱动。测试系统原理框图如图1所示。

3 粘力测试仪控制系统各模块设计

控制系统包括人机接口模块、拉压力信号采集模块、纵横向驱动模块和数据通讯接口模块等4个模块。

3.1 人机接口模块

人机接口模块包括液晶显示屏和按键。液晶屏用于显示衬层预固化粘力度曲线和最大粘力（单位：牛顿N）、衬层预固化介质温度（单位：摄氏度℃）以及所设置的参数，示意图如图2所示。按键用于设置部分参数，控制接触体在水平方向、垂直方向上的初始移动，以及启动粘力自动测量过程，示意图如图3所示。

3.2 拉压力信号采集

利用微型拉压两用型测力传感器将拉压力转换为电信号，并通过信号调理电路提高信号看干扰能力和转换到AD量程内，然后通过12 Bit AD将模拟量转换成数字量，进而送入高速微处理器中进行数据处理、换算等，实时获取拉压力数据。采集速率>=10点/秒。

3.3 纵、横向驱动模块

该模块用于驱动两个24V直流电机，分别实现手臂的上、下、左、右等移动。具体地，通过上行键、下行键、左行键、右行键分别控制直流电机正反转。

3.4 数据通讯接口

拟实现的粘力测试仪具备RS232通信功能，并提供相应的接口，用于将实时检测到的数据发送到上位机（PC机）上的监控软件，进而实现数据的保存、记录和实时曲线显示，并根据需要完成记录数据的打印。

4 结语

根据企业需求设计了粘力测试仪控制系统以实现对该测试仪精确控制，满足生产工艺的要求。本文分析了粘力测试仪控制系统的控制原理，较为详细地介绍了粘力测试仪控制系统的各个模块的设计方案。根据本设计方法完成的粘力测试仪控制器能够准确的测试出衬层的最大粘力并显示粘力变化曲线。数据能够通过RS232通信接口发送到PC机，实现数据的保存、记录和实时曲线显示，并根据需要完成数据的打印。

参考文献

[1]李慧，马宝甫，徐小平.基于AT89C52的数显式拉压力测试仪[J].仪表技术，2001（04）.

[2]南玲.动态压力测试技术介绍[J].上海计量测试，2009（02）.

摘要：本文分析了粘力测试仪控制系统的控制原理，较为详细地介绍了粘力测试仪控制系统的人机接口模块、拉压力信号采集模块、纵横向驱动模块和数据通讯接口模块4个模块的设计方案。

关键词：粘力测试仪 控制系统 信号采集数据通讯

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）08-0029-01

1 引言

根据企业所提出的要求，设计并制造一套粘力测试仪，为确定衬层预固化工艺时间条件提供数据参考。该测试仪可以通过手动摇柄使整台仪器底盘在一定范围内升降。测试臂在管腔直径范围内能够上下、左右（也称水平，下同）移动。动力源使用一个24V直流电机控制滚珠丝杠螺母副的上下移动，使得推杆端的传感器与管道内部同在一个水平位置。另外，再使用一个24V直流电机控制齿轮齿条的水平移动，使得已连接传感器的推杆能够伸入或移出管道内部。本文主要介绍粘力测试仪的控制系统设计方法。

2 粘力测试仪控制系统原理

高精度拉压传感器安装在测试臂垂直升降杆下部，传感器接收到粘力信号后转换为电信号，通过信号调理电路调理，再经AD转换送入高速微处理器处理，在液晶显示屏上显示测试粘力数据，并得到最大粘力数据单独显示。同时系统还设计RS232通信接口与计算机保持数据通信，高速微处理器同时还控制整个系统的动力驱动。测试系统原理框图如图1所示。

3 粘力测试仪控制系统各模块设计

控制系统包括人机接口模块、拉压力信号采集模块、纵横向驱动模块和数据通讯接口模块等4个模块。

3.1 人机接口模块

人机接口模块包括液晶显示屏和按键。液晶屏用于显示衬层预固化粘力度曲线和最大粘力（单位：牛顿N）、衬层预固化介质温度（单位：摄氏度℃）以及所设置的参数，示意图如图2所示。按键用于设置部分参数，控制接触体在水平方向、垂直方向上的初始移动，以及启动粘力自动测量过程，示意图如图3所示。

3.2 拉压力信号采集

利用微型拉压两用型测力传感器将拉压力转换为电信号，并通过信号调理电路提高信号看干扰能力和转换到AD量程内，然后通过12 Bit AD将模拟量转换成数字量，进而送入高速微处理器中进行数据处理、换算等，实时获取拉压力数据。采集速率>=10点/秒。

3.3 纵、横向驱动模块

该模块用于驱动两个24V直流电机，分别实现手臂的上、下、左、右等移动。具体地，通过上行键、下行键、左行键、右行键分别控制直流电机正反转。

3.4 数据通讯接口

拟实现的粘力测试仪具备RS232通信功能，并提供相应的接口，用于将实时检测到的数据发送到上位机（PC机）上的监控软件，进而实现数据的保存、记录和实时曲线显示，并根据需要完成记录数据的打印。

4 结语

根据企业需求设计了粘力测试仪控制系统以实现对该测试仪精确控制，满足生产工艺的要求。本文分析了粘力测试仪控制系统的控制原理，较为详细地介绍了粘力测试仪控制系统的各个模块的设计方案。根据本设计方法完成的粘力测试仪控制器能够准确的测试出衬层的最大粘力并显示粘力变化曲线。数据能够通过RS232通信接口发送到PC机，实现数据的保存、记录和实时曲线显示，并根据需要完成数据的打印。

参考文献

[1]李慧，马宝甫，徐小平.基于AT89C52的数显式拉压力测试仪[J].仪表技术，2001（04）.

[2]南玲.动态压力测试技术介绍[J].上海计量测试，2009（02）.