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1.引言
在傳感器生產(chǎn)過(guò)程中，需要在進(jìn)入每個(gè)工序之前對(duì)傳感器進(jìn)行測(cè)力實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)傳感器的重復(fù)性和線(xiàn)性的監(jiān)測(cè)，保證傳感器完成貼片工藝后的傳感器狀態(tài)的良好防止出現(xiàn)彈性體損壞，或電路問(wèn)題的傳感器進(jìn)入下道工序。在這期間需反復(fù)對(duì)傳感器進(jìn)行測(cè)力實(shí)驗(yàn)，因此測(cè)力機(jī)的自動(dòng)化程度越高，就越能夠從更大的節(jié)約企業(yè)的人力和時(shí)間成本。對(duì)傳感器生產(chǎn)企業(yè)有著重要意義。
2.測(cè)力機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
本方案釆用的液壓式測(cè)力機(jī)，由液壓缸、基準(zhǔn)傳感器、均壓墊、增壓裝置組成。電氣控制系統(tǒng)則是將傳感器同儀表連接后并將儀表通過(guò)232串行接口同計(jì)算機(jī)連接。通過(guò)VB6.0編寫(xiě)測(cè)力機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)完成該測(cè)力機(jī)的自動(dòng)控制。該系統(tǒng)包括三個(gè)模塊即數(shù)據(jù)采集模塊、液壓系統(tǒng)控制模塊和數(shù)據(jù)分析模塊。
2.1測(cè)力機(jī)數(shù)據(jù)分析模塊
(1)簡(jiǎn)述
傳感器測(cè)量結(jié)果的線(xiàn)性和重復(fù)性是衡量傳感器性能好壞的主要指標(biāo)。這兩項(xiàng)指標(biāo)分別受傳感器彈性體是否有裂紋、平面度、表面粗糙度、以及應(yīng)變片的粘貼質(zhì)量等多種因素的影響。根據(jù)《稱(chēng)重傳感器檢定規(guī)程》［1］以及廠家生產(chǎn)的傳感器準(zhǔn)確度級(jí)別和量程將儀表捕獲的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。得到被測(cè)傳感器的重復(fù)性及線(xiàn)性。
⑵模塊設(shè)計(jì)
根據(jù)被測(cè)傳感器的精度等級(jí)通過(guò)對(duì)傳感器進(jìn)行三次或五次全程測(cè)力實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)計(jì)算機(jī)控制液壓系統(tǒng)在設(shè)定的遞增載荷點(diǎn)中保持総定載荷捕獲被測(cè)傳感器數(shù)據(jù)。并創(chuàng)建一個(gè)excel文件將捕獲的遞增載荷點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線(xiàn)性和重復(fù)性計(jì)算并可以打印出來(lái)。線(xiàn)性誤差的計(jì)算方法為用各遞增荷點(diǎn)的理論載荷值與幾次測(cè)力實(shí)驗(yàn)中各遞增載荷點(diǎn)的平均實(shí)測(cè)值的差的絕對(duì)值除以傳感器量程。重復(fù)性誤差的計(jì)算方法為幾次測(cè)力實(shí)驗(yàn)中各遞增載荷點(diǎn)實(shí)測(cè)值之差的最大值除以傳感器最大量程。各遞增載荷點(diǎn)的理論載荷值計(jì)算方法如下：
Dmax=(Dmaxl+Dmax2+    +Dmaxn)/n
Dvalue=Dmax/max*M
Dnm    傳感器最大量程的實(shí)測(cè)值的平均值
n    '專(zhuān)感器測(cè)力每次檢定過(guò)程中進(jìn)行的測(cè)力實(shí)
驗(yàn)次數(shù)
Dvalue    被測(cè)傳感器各遞增載荷點(diǎn)的理論值
max    傳感器最大量程
M    測(cè)力機(jī)在各遞增點(diǎn)實(shí)際加載的載荷
2.2測(cè)力機(jī)液壓系統(tǒng)控制模塊
(1)簡(jiǎn)述
測(cè)力機(jī)液壓控制系統(tǒng)為液壓式測(cè)力機(jī)的核心部位，負(fù)責(zé)液壓式測(cè)力機(jī)的增減壓部分。由計(jì)算機(jī)控制增壓泵使用的交流電動(dòng)機(jī)工作頻率，以完成對(duì)被測(cè)傳感器施加載荷的工作。
⑵模塊設(shè)計(jì)
本方案采用的evlOOO型變頻器，該變頻器支持485接口的串行通迅方式。通過(guò)計(jì)算機(jī)的485串行接口將計(jì)算機(jī)與變頻器連拉起來(lái)，在軟件中使用HScroll控件的值控制傳感器的工作頻率，將HScroll控件的最大值設(shè)為變頻器的最大工作頻率，本款變器為工頻變頻器，故最大值為50HZ最小值為OHZ。使用timer控件不停的讀取hscroll控件的值，將其通過(guò)MScomro控件發(fā)送到變頻器。使變頻器的工作頻率和HScroll控件中的值一致。只要拖動(dòng)HScroll控件的滑動(dòng)塊，就可以實(shí)現(xiàn)變頻器的頻率控制。
2.3數(shù)據(jù)釆集模塊
(1)簡(jiǎn)述
數(shù)據(jù)捕獲模塊負(fù)責(zé)對(duì)測(cè)力機(jī)的基準(zhǔn)傳感器和被測(cè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)讀取。并在測(cè)力機(jī)施加的載荷達(dá)到遞增點(diǎn)時(shí)，基準(zhǔn)傳感器和被測(cè)傳感器的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)傳送給數(shù)據(jù)分析模塊。
⑵模塊設(shè)計(jì)
本方案使用VB6.0進(jìn)行軟件編程，儀表使用2000型標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測(cè)量?jī)x，按照標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測(cè)量?jī)x［3］和變頻器［2］說(shuō)明書(shū)設(shè)置MScomrn控件的數(shù)據(jù)通迅格式包括波特率和校驗(yàn)位、停止位與儀表和變頻器的數(shù)據(jù)通迅格式一致。在串口通迅中需要對(duì)從儀表中讀取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，一般分為縱/橫向冗余(LRC/VRC)校驗(yàn)，和環(huán)形冗余校驗(yàn)(CRC)以保證在數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中發(fā)生的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)可以被剔除。使設(shè)備執(zhí)行的是正確的數(shù)據(jù)。因?yàn)榭v向冗余校驗(yàn)方法比校適合短數(shù)據(jù)的接收，被廣泛的用于，自控儀表，變頻器的串行通迅，所以本方案代碼如下：
PublicFunctionIrejiaoyan(shujuAsString)AsString
DimaAsString,DimcAsInteger,DimbAsLong,DimeAsString
c=Len(shuju)
b=0
Ford=1To(c/2)
a=Left(shuju,2)
a="&h"+a
b=Vai(a)+b
shuju=Right(shuju,Len(shuju)-2)
a=
Nextd
b=Val("&h"+Right(Hex(b),2))
Irejiaoyan=Hex(255-b+1)
EndFunction
在確定在收到的數(shù)據(jù)為正確的數(shù)據(jù)。并將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，并將其正確顯示在軟件窗體上代碼如下：
PrivateSubMSConnn2_0nComm()
Diminbytel0AsByte
Dimm(0To5)AsInteger
DimzAsInteger
inbytel=MSComm2.Input
Forz=0ToUBound(inbytel)'循環(huán)讀取數(shù)組變量的內(nèi)容
Ifinbytel(z)=13Then
IfLen(Hex(inbytel(z)))=1Thenrx_bufer2=Trim(rx_bufer2+"0”+Hex(inbytel(z)))
EndIf
IfLeft(rx_bufer2,2)="FF"AndRight(rx_bufer2,2)=“0D”Then'如窠所有接收的數(shù)據(jù)前兩位是FF最后商位是0D則為有效數(shù)據(jù)'
bufer=Trim(rx_bufer2)rx„bufer2=“"
EndIf
Else
rx_bufer2=Trim(rx_bufer2&Ilf(Len(Hex(inbytel(z)))<2,“0"&Hex(inbytel(z)),Hex(inbytel(z))))
EndIf.    -
Nextz
EndSub
在基準(zhǔn)傳感器傳送來(lái)的數(shù)據(jù)達(dá)到遞增點(diǎn)時(shí)，將基準(zhǔn)傳感器的數(shù)據(jù)和被測(cè)傳感器的數(shù)據(jù)一同保存并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，傳送給數(shù)據(jù)分析模塊。

3綜述
本系統(tǒng)在某傳感器生產(chǎn)廠家實(shí)際工作，解決了該傳感器生產(chǎn)廠家長(zhǎng)期以來(lái)依靠變頻器的電位器旋鈕手動(dòng)控制增壓泵使用的交流三相異步電動(dòng)機(jī)工作頻率進(jìn)行測(cè)力機(jī)增壓減速，使用標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測(cè)量?jī)x外接模塊連接打印機(jī)的手動(dòng)方式完成數(shù)據(jù)捕獲效率低下的問(wèn)題，希望能夠?qū)ζ渌麥y(cè)力機(jī)生產(chǎn)設(shè)計(jì)單位有所啟發(fā)。

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