[實用新型]扭簧角度測試裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020184499.3
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN201653385U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設計）人: 丁建軍;孫超;于軍;王曦華
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

技術領域

本實用新型涉及扭簧參數(shù)測試領域，具體地指一種扭簧角度測試裝置。

技術背景

扭簧是一種量大面廣的重要基礎性產品，其應用范圍幾乎涉及到國民經濟的所有領域，尤其是近十年來，汽車、摩托車行業(yè)的快速發(fā)展，鐵路系統(tǒng)提速的全面展開都對扭簧的質量提出了更高的要求。目前扭簧的生產在由下料到成品過程中，需要經過加熱卷曲、熱處理和磨平處理等多道生產工序。經過上述工序生產出來的扭簧是否達到國家規(guī)定的質量要求，需要進行相關的質量檢測，其中一個很重要的檢測項目就是測試扭簧在扭動一定角度下的扭矩的大小，該檢測項目中對扭簧扭動角度參數(shù)的精確測試，一直是本技術領域內的一個難題，目前還沒有成熟的扭簧角度測試裝置。

發(fā)明內容

本實用新型的目的就是針對上述技術問題，提供一種扭簧角度測試裝置，該裝置能準確測試扭簧扭動的角度。

為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設計的一種扭簧角度測試裝置，它包括電源模塊、光電編碼器、轉向識別電路、單片機和人機界面單元，其中，所述光電編碼器的信號輸出端連接單片機的采集單元，所述光電編碼器的信號輸出端還通過轉向識別電路接入單片機，所述單片機還連接人機界面單元，所述電源模塊分別給光電編碼器、轉向識別電路、單片機和人機界面單元供電。

它還包括光電耦合器，所述光電編碼器的信號輸出端通過光電耦合器連接單片機的采集單元。

所述光電編碼器的信號輸出端通過光電耦合器連接轉向識別電路。

所述人機界面單元包括顯示屏、鍵盤和打印機。

所述電源模塊給光電耦合器供電。

本實用新型通過光電編碼器把扭簧的扭動產生角度的光信號轉換成數(shù)字信號，該數(shù)字信號經過光電耦合器后，帶有扭簧扭動角度的信號接入單片機的采集單元，帶有扭簧轉動方向的信號通過轉向識別電路后進入單片機，單片機分別對上述信號進行運算分析，人機界面單元用來輸入命令和顯示結果。通過本實用新型能準確的測試扭簧扭動的角度，同時它還具備操作性強的優(yōu)點，操作人員可以通過人機界面單元輕松的實現(xiàn)對本實用新型的指令輸入和數(shù)據(jù)讀取。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理圖框圖。

圖2為本實用新型中的光電編碼器輸出信號圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明：

如圖1所示的一種扭簧角度測試裝置，它包括電源模塊、光電編碼器、光電耦合器、轉向識別電路、單片機和人機界面單元，其中，光電編碼器的信號輸出端連接單片機的采集單元，光電編碼器的信號輸出端還通過轉向識別電路接入單片機，與光電編碼器配套的轉向識別電路用來識別扭簧的扭動方向是正向還是反向，再把扭簧扭動方向的信號輸入單片機中，單片機對扭簧扭動角度的信號和扭動方向的信號進行綜合運算，單片機還連接人機界面單元，電源模塊分別給光電編碼器、光電耦合器、轉向識別電路、單片機和人機界面單元供電。

上述技術方案中，光電編碼器的信號輸出端通過光電耦合器連接單片機的采集單元；光電編碼器的信號輸出端通過光電耦合器連接轉向識別電路。光電編碼器實現(xiàn)了光信號和數(shù)值信號的完全隔離，保證了整個裝置測試扭簧扭動角度的精度。

上述技術方案中，人機界面單元包括顯示屏、鍵盤和打印機。

上述技術方案中，單片機最好選用兼容MSC51內核的C8051F020單片機，顯示屏采用12864點陣黃綠液晶屏。電源模塊采用四相電，每一相電源都是從變壓器得到合適的降壓后經過整形、濾波、穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)穩(wěn)壓輸出，它選用性能較優(yōu)的LM317芯片搭乘典型的連續(xù)可調穩(wěn)壓電路。

下面結合本實施例和附圖來介紹扭簧角度測試裝置的工作原理及其工作過程：

光電編碼器安裝于扭簧夾具上，扭簧扭動時夾具上的光電編碼器對夾具的相對旋轉所產生的光信號進行數(shù)字編碼輸出，該數(shù)字信號經過光電耦合器隔離光信號后，數(shù)字信號中的扭動角度信號直接進入單片機的采集單片，數(shù)字信號中的扭動方向信號通過轉向識別單元后進入單片機，單片機分別對上述兩路信號進行運算分析，人機界面單元用來輸入命令和顯示結果。

下面結合圖2具體說明光電編碼器的輸出信號。

如圖所示，光電編碼器的輸出信號有三個A、B、Z，其中，A和B信號是角度輸出脈沖信號，相位相差90°，根據(jù)A、B相差可以判斷光電編碼器的轉動方向，即扭簧的扭動方向，Z信號可作為機械零點的脈沖信號，每轉一圈，產生一個脈沖，即時鐘信號，該時鐘信號通過機械轉動扭簧的圈數(shù)獲得。

轉向識別電路由如下方法實現(xiàn)，在將A、B兩路的隔離信號接一個邊沿D觸發(fā)器，A路作為D觸發(fā)器的時鐘輸入，B路作為D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入，其輸出在時鐘上升沿時Q＝D，其他時間所存輸出。這樣，當光電編碼器朝一個方向轉時，若Q輸出為高，那么根據(jù)時序可判之朝另一個方向轉時，Q輸出必為低，由此可判定光電編碼器的轉動方向。于此同時B路信號經光隔后的實際的角度脈沖信號送進單片機的采集單元。