हाइड्रोलिक यूनिवर्सल टेस्टिंग मशीन का कंप्यूटर इंटरफ़ेस डिजाइन

हाइड्रोलिक सार्वभौमिक परीक्षण मशीनकंप्यूटर इंटरफ़ेस डिजाइन
1 डिजाइन विचार
उपरोक्त फ़ंक्शन को पूरा करने के लिए, लोड को मापने के लिए परिवर्तन को पहले विद्युत मात्रा में परिवर्तन में परिवर्तित किया जाना चाहिए, अर्थात, सिग्नल का अधिग्रहण। विद्युत मात्रा प्राप्त करने के बाद, इसे अक्सर प्रवर्धित करने की आवश्यकता होती है और फिर इसे डिजिटल मात्रा में एनालॉग-टू-डिजिटल मात्रा को असतत करने के लिए एनालॉग-टू-डिजिटल (ए/डी) रूपांतरण सर्किट में डाला जाता है। इन डिजिटल मात्राओं का उपयोग कंप्यूटर के लिए विशिष्ट इंटरफ़ेस सर्किट के माध्यम से किया जाता है, और नमूना अंतराल, कुल नमूनाकरण समय आदि का उपयोग नमूना अंतराल को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है, और इसी एनीमेशन घटता और वास्तविक जीवन सिमुलेशन तैयार किए जाते हैं।
2 डिजाइन प्रक्रिया और कार्य सिद्धांत
2.1 सेंसर डिजाइन
घटकों के इस भाग का मुख्य कार्य गैर-इलेक्ट्रिकल से विद्युत मात्रा में रूपांतरण को पूरा करना है। डिजाइन में कुछ सटीकता की आवश्यकता के अलावा, संरचना यथासंभव सरल होनी चाहिए। विश्लेषण के माध्यम से, यह पाया गया कि हाइड्रोलिक सार्वभौमिक परीक्षण मशीन में लोड परिमाण को हाइड्रोलिक तेल के तेल के दबाव द्वारा व्यक्त किया जा सकता है। इसलिए, डायाफ्राम को मापने के दबाव को मापने के लिए तेल के दबाव को तनाव गेज प्रतिरोध के परिवर्तन में परिवर्तित करने के लिए, और व्हीटस्टोन पुल के माध्यम से वोल्टेज या करंट के परिवर्तन में प्रतिरोध के परिवर्तन, और फिर प्रवर्धन, फ़िल्टरिंग और अन्य प्रसंस्करण आउटपुट के लिए किया जा सकता है। इस समाधान के लिए काम करने वाले सिलेंडर से एक शाखा की आवश्यकता होती है या हाइड्रोलिक सेंसर को स्थापित करने के लिए सिलेंडर को ड्रिल करने की आवश्यकता होती है। एक अन्य समाधान सार्वभौमिक परीक्षक की संरचना के आधार पर सीधे परीक्षण के टुकड़े पर लागू लोड को ढूंढना है, जो तनाव (दबाव) सेंसर को बढ़ाने के लिए उपयुक्त है। इस तरह, एक निश्चित आग्रह रॉड को एक पुल (दबाव) बल सेंसर स्थापित करने के लिए डिस्कनेक्ट किया जाना चाहिए। उपरोक्त दोनों समाधानों को मूल मशीन संरचना को बदलने की आवश्यकता है, परिवर्तन प्रक्रिया जटिल है, और पुल आउटपुट संग्रह तिथि: आंख 1-इस-एक-एक-वैलेंट को जोड़ने के साथ विद्युत संकेत को प्रवर्धित, फ़िल्टर्ड, आदि की आवश्यकता है। इसी सर्किट अपेक्षाकृत जटिल है और सटीकता सुनिश्चित करना आसान नहीं है। एक सरल और अधिक विश्वसनीय बल माप विधि की तलाश करने के लिए, परीक्षण मशीन का आंतरिक संरचना विश्लेषण किया गया था। शोध में पाया गया कि नमूना पर लागू लोड मशीन के अंदर पेंडुलम स्विंग के कोण के लिए आनुपातिक है, और रॉड सदस्य जो पेंडुलम को अक्ष के साथ अनुवाद करने के लिए धक्का देता है। यही है, रॉड असेंबली के आंदोलन का विस्थापन लोड से संबंधित है। मशीन की संरचनात्मक विशेषताओं का उपयोग करते हुए, लोड के परिमाण को मापने की समस्या रॉड असेंबली के विस्थापन को मापने की समस्या में परिवर्तित हो जाती है। यह देखते हुए कि इस भाग की आंदोलन आवृत्ति कम है, विस्थापन को मापने के लिए एक रैखिक घुमावदार उच्च-सटीक रैखिक प्रतिरोध कनवर्टर का उपयोग किया जाता है। यह मूल मशीन और उपकरणों की संरचना और कार्यशील स्थिति को नहीं बदलेगा, और आउटपुट मूल्य काफी बड़ा है। ए/डी रूपांतरण को सीधे प्रवर्धन के बिना किया जा सकता है, जिससे सर्किट को सरल और त्रुटि छोटी हो जाती है।
2.2 ए/डी कनवर्टर और परिधीय सर्किट डिजाइन का चयन
सर्किट का यह हिस्सा आसान कंप्यूटर पहचान के लिए डिजिटल संकेतों में ऊपर प्राप्त एनालॉग वोल्टेज सिग्नल को विच्छेदित करता है।
2.2.1 ए/डी कनवर्टर की चयन और विशेषताएं कई प्रकार के ए/डी कनवर्टर, विभिन्न प्रदर्शन और महान मूल्य भिन्नताएं हैं। इसके रूपांतरण सिद्धांत के अनुसार, इसे बाइनरी स्लोप विधि, अभिन्न विधि, समानांतर तुलना विधि, वोल्टेज-फ्रीक्वेंसी रूपांतरण विधि और अनुक्रम तुलना विधि में विभाजित किया गया है। चूंकि इस प्रयोग को कम संख्या में डेटा चैनलों को मापने की आवश्यकता है और आवश्यक रूपांतरण दर अधिक नहीं है। सरल परिधीय सर्किट, अच्छी विश्वसनीयता, कम बिजली की आवश्यकताओं और किफायती जैसे कारकों को ध्यान में रखते हुए, ADC0809 चिप का चयन किया जाता है। यह एक सीएमओएस डेटा अधिग्रहण डिवाइस है और एक 28-पिन दोहरे-इन-लाइन पैकेज है। इसमें न केवल एक 8-बिट क्रमिक सन्निकटन कनवर्टर शामिल है, बल्कि एक 8-चैनल एनालॉग मल्टी-चैनल स्विच और जॉइंट एड्रेसिंग लॉजिक भी प्रदान करता है। इसकी मुख्य विशेषताएं हैं: ① एकल 5V बिजली की आपूर्ति का उपयोग करें, IOKH2-1MH2 की एक कार्यशील घड़ी रेंज के साथ (विशिष्ट मूल्य 640kHz है); ② संकल्प 8-बिट बाइनरी कोड है, जिसमें 7-बिट सटीकता, शून्य विचलन और पूर्ण पैमाने पर त्रुटि सभी 0.51 एसबी से कम हैं, और कोई अंशांकन आवश्यक नहीं है; ③ इसमें 8-चैनल डोर लॉक स्विच कंट्रोल है, जो सीधे 8 सिंगल-एंड एनालॉग मात्रा से कनेक्ट हो सकता है। चिप संरचना को चित्र 1 में दिखाया गया है, और क्रमिक तुलना की प्रक्रिया को अपनाया जाता है। इस तुलना विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, और इस सिद्धांत पर कई ए/डी रूपांतरण चिप्स बनाए जाते हैं। यह संदर्भ वोल्टेज की एक श्रृंखला का उपयोग करता है (जैसे कि बैलेंस को तौलते समय उपयोग किए जाने वाले डिकोड) और वोल्टेज को परिवर्तित करने के लिए [तौलना वस्तुओं) को यह निर्धारित करने के लिए कि क्या परिवर्तित संख्या का प्रत्येक बिट 1 या 0 बिट से 1 या 0 बिट है। आदेश उच्च से निम्न तक निर्धारित किया जाता है। यह संतुलन को तौलने के समान है, एक -एक करके, बड़े से छोटे तक डिकोड जोड़ते हैं, जब तक कि जोड़ा डिकोड का वजन भारी वस्तु का वजन नहीं है।
2.2.2 परिधीय सर्किट डिजाइन के ADC0809 पिन के कार्य और प्रसंस्करण इस प्रकार हैं:
चैनल इनपुट का अनुकरण करता है, और मार्ग ADDA, एक DDS और एक DDC के तीन पते डिकोडिंग के माध्यम से जुड़ा हुआ है। AD DA, A DDB, A DDC: एनालॉग चैनल सेलेक्शन एड्रेस सिग्नल। Adda कम स्थिति है और ADDC उच्च स्थिति है। यदि 000, 0 चैनल गेटेड है, अर्थात्, यू, ओ काम। और इसलिए, चूंकि इस प्रयोग के लिए केवल एक चैनल को परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है, इसलिए चैनल के पते को स्ट्रोब करने की कोई आवश्यकता नहीं है, बस सभी तीन पते को जमीन पर रखें, अर्थात्, केवल इनपुट से इनपुट मान्य है। Cl K: घड़ी इनपुट सिग्नल अंत। चूंकि इस चिप में कोई आंतरिक घड़ी नहीं है, इसलिए घड़ी को जोड़ा जाता है। इसकी आवृत्ति आवश्यकताओं के अनुसार, थरथरानवाला को चित्र 2 में दिखाया गया है। यह क्वार्ट्ज क्रिस्टल के समान आवृत्ति के एक वर्ग तरंग पल्स सिग्नल को उत्पन्न करने के लिए एनएजी गेट दोलन का उपयोग करता है। आवृत्ति 32kHz है, जो CLK घड़ी की आवश्यकताओं को पूरा करती है। ईओ सी: रूपांतरण अंत संकेत इंगित करता है कि ए/डी रूपांतरण समाप्त होता है। डेटा पढ़ने के लिए इसे सूचित करने के लिए कंप्यूटर को सिग्नल भेजें। चूंकि इनपुट सिग्नल की आवृत्ति कम है, इसलिए कोई नमूना और होल्डिंग सर्किट सेट नहीं किया गया है।
2.3 इंटरफ़ेस और कार्यक्रम नियंत्रण
डिजिटल सिग्नल प्राप्त करने के लिए कंप्यूटर के लिए कई संचार तरीके हैं। उन्हें कंप्यूटर मदरबोर्ड विस्तार के माध्यम से पूरा किया जा सकता है, या उनका उपयोग समानांतर इंटरफेस और सीरियल इंटरफेस का उपयोग करने के लिए किया जा सकता है। हालांकि मदरबोर्ड विस्तार चरण में एक व्यापक संकेत है और एक बोर्ड को डिजाइन करना आसान है, यह बहुमुखी प्रतिभा में खराब है। बोर्ड को स्थापित करने के लिए आपको मेनफ्रेम खोलने की आवश्यकता है। यद्यपि शेनक्सिंग इंटरफ़ेस लंबी दूरी के संचार का संचालन कर सकता है, यह धीमा है और डिजाइन करने के लिए एक अलग संचार एडाप्टर की आवश्यकता है। समानांतर इंटरफेस का उपयोग अक्सर निष्कर्षण उपकरणों (जैसे प्रिंटर) से कनेक्ट करने के लिए किया जाता है। लेकिन सॉफ्टवेयर के माध्यम से कंप्यूटर को नियंत्रित करके डेटा निकालना संभव है। यह प्रयोग C भाषा में प्रोग्राम किया गया है, और पोर्ट कंट्रोल सोर्स प्रोग्राम इस प्रकार है:
2.4 सर्किट जोखिमपूर्ण नियंत्रण
सर्किट में कई हस्तक्षेप हो सकते हैं, जैसे कि बिजली की आपूर्ति, जमीन का शोर, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप, आदि। यदि ठीक से संभाला नहीं जाता है, तो यह अनिवार्य रूप से सामान्य काम को प्रभावित करेगा। प्रसंस्करण विधि है: ① इलेक्ट्रिक पाउंड कंप्यूटर से लिया जाता है, और काम करने वाला वोल्टेज 5V है। यह देखते हुए कि कंप्यूटर के अंदर का वोल्टेज बहुत सटीक नहीं है, वोल्टेज को विनियमित करने के लिए बाहर निकाले गए 12V वोल्टेज का उपयोग किया जाता है। सटीकता आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। बिजली की आपूर्ति के शोर को कम करने के लिए, एक बड़ी क्षमता वाले इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र को LM7805 के सामने के छोर पर कम आवृत्ति वाली तरंग निर्माण के लिए पल्सेशन घटक को कम करने के लिए जोड़ा जाता है। प्रत्येक चिप और ग्राउंड वायर की बिजली की आपूर्ति के बीच उच्च-आवृत्ति फ़िल्टर कैपेसिटर जोड़े जाते हैं, जो वर्तमान लोड के क्षणिक चालन और शटडाउन के कारण स्पाइक करंट के कारण होने वाले हस्तक्षेप को बहुत कम कर देता है। ② जमीनी हस्तक्षेप नियंत्रण के लिए, बहु-बिंदु ग्राउंडिंग विधि मुख्य रूप से उपयोग की जाती है। ③ सिग्नल लाइन से पावर लाइन को अलग करें, डेटा लाइन को ढालें, और डेटा लाइन की लंबाई को कम करें, ताकि इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हस्तक्षेप को बहुत छोटी सीमा के भीतर नियंत्रित किया जा सके।
आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कंप्यूटर डेटा अधिग्रहण सिस्टम मदरबोर्ड विस्तार स्लॉट या सीरियल इंटरफेस का उपयोग करते हैं। प्रयोगों के माध्यम से, यह पाया जाता है कि डेटा अधिग्रहण के लिए कंप्यूटर के समानांतर पोर्ट का उपयोग करना पूरी तरह से संभव है, और इसके फायदे हैं कि अन्य बंदरगाह मेल नहीं खा सकते हैं, अर्थात्, सरल लाइनें, आसान डिजाइन, छोटे हस्तक्षेप, उच्च संचरण दर, अच्छी रोपण, आदि। यह कंप्यूटर नियंत्रण के अध्ययन के लिए बहुत महत्व है।http://www.hssdtest.com/