在电子万能试验机测控系统中,基于ARM微处理器的主控制器作为试验机测控系统的重要组成单元,其主要任务如下:
1. 测量参数的获取。作为一个测控系统,只有获取被控对象的运行状况,才能根据具体的情况实现有效的控制。对于万能试验机来说,需要测量的参数为试件的负荷量、变形量以及活动横梁的位移量。这些参数通过不同的传感器传送到主控制器的相关接口。主控制器获取通过A/D转换后的信号量以及数字脉冲输入,完成试验数据的采集。
2. 控制功能。控制是电子万能试验机主控制器主要的功能,试验机所有的试验都是通过活动横梁的升降来完成的,不同的试验知识所需的试验机附件不一样。所以在对伺服电机的“数字控制”上,主控制器的输出传递给伺服驱动单元,电机的正转或反转带动活动横梁的升降。测控系统中检测和控制是两个紧密联系的过程,在试验时所有的动作必须根据测量的数据来判断选择执行。对ARM主控制器而言,根据传感器的测量信号,通过比较判断调节控制器的输出,其输出的PWM控制信号经伺服驱动单元驱动直流伺服电机,实现试验过程的控制。
3. 通讯功能。主控制器的通讯功能主要涉及与上位PC机的通讯,通过RS232或USBN种方式与上位PC机进行通讯,通讯功能要求及时、稳定可靠。万能试验机主控制器需要完成数据采集、处理、控制、通讯等功能。传统的单片机由于具有运算能力较弱、资源有限、功能单一等缺点,往往无法满足要求,并且如果使用单片机完成试验机所要求的参数设置、信号调整及过程控制等功能,则系统设计将会较复杂,而且可靠性差、不易扩展。而使用嵌入式微处理器,则可以大大减少设计的困难。所以,目前国内外新型的机电设备控制器多采用16位和32位高性能的处理器,辅助以必要的外围接口实现。 |