智能化动平衡机测试系统

　　一、总体方案

　　1.测试系统的功能

　　(1)数据输入———完成定标的设置。

　　(2)数码显示———显示所设置的数及测量结果。

　　(3)功能键———具有设置参数不同的信息指令。

　　(4)声光报警———指令输入或过载时自动发出声光报警。

　　(5)打印———可随时打印(也可定时打印)测试结果。

　　2.系统总体方案框图

　　智能化平衡机测试系统主要由运算放大电路、调制解调滤波电路、倍频锁相时序控制电路、单片机接口电路、驱动显示电路及微处理器等组成,系统总体框图如图1所示。

　　二、各部分电路简介

　　1.选频放大及调制滤波电路

　　由平衡机传感器所产生的电信号,并非一个单一的与转子转速同频的正弦波,其中掺杂着各种频率的干扰信号,为从各种频率的混合信号中测量出与平衡机转速同频,与不平衡量成正比的有用信号,必须进行选频滤波,选出所需要频率的信号进行放大,并能抑制和滤除其他频率的无用信号。采用集成化自动开关跟踪数字滤波器进行滤波具有较强的抑制能力。

　　2.锁相倍频电路

　　不平衡信号经整形电路变成同频脉冲Us,其相位与不平衡相位相对应,将信号脉冲Us与同频的基准脉冲Ub相比较,求得Us与Ub的相位差,也就是不平衡的相位。设计采用锁相倍频时序控制电路,采样指令脉冲启动双稳态和基准脉冲信号通过与门触发鉴相对测量计数器计数,直至信号脉冲信号到来,鉴相双稳态翻回,从而实现时间相位差,得到不平衡相位。

　　3.单片机控制系统

　　单片机控制系统是本测试系统的核心,并扩展了8155、8255等专用芯片,可完成各种控制信号的产生、数据采集、处理、显示、打印等功能,它通过软件的运行来控制整台设备的工作,从而完成设定的功能操作,其硬件控制框图如图2所示。

　　A/D574模数转换器逐次实现8位数据转换,以便送给微机进行数据处理。

　　27256采用CMOS工艺制成的32K×8位可用紫外线擦除可编程只读存储器来存放部分运行程序。

　　6264采用CMOS工艺制成的8K×8位的静态读写存储器作为数据存储,用于贮存计算过程中暂存的数据。

　　8255可编程并行I/O接口芯片,一片接模数转换控制信号,另一片接转速计数及换档信号。

　　8155可编程RAM/IO接口芯片作接口间传送数据及指令,一是用于接收键盘指令信息,二是用于状态控制灯。

　　74LS373作为地址锁存器,用于锁存低八位地址。