專利名稱：扭簧角度測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及扭簧參數(shù)測試領(lǐng)域，具體地指一種扭簧角度測試裝置。 技術(shù)背景扭簧是一種量大面廣的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)品，其應(yīng)用范圍幾乎涉及到國民經(jīng)濟(jì)的所有 領(lǐng)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(zhì)量提出了更高的要求。目前扭簧的生產(chǎn)在由下料到成品過程中，需要經(jīng)過加熱卷曲、熱 處理和磨平處理等多道生產(chǎn)工序。經(jīng)過上述工序生產(chǎn)出來的扭簧是否達(dá)到國家規(guī)定的質(zhì)量 要求，需要進(jìn)行相關(guān)的質(zhì)量檢測，其中一個(gè)很重要的檢測項(xiàng)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(xiàng)目中對扭簧扭動角度參數(shù)的精確測試，一直是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi) 的一個(gè)難題，目前還沒有成熟的扭簧角度測試裝置。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對上述技術(shù)問題，提供一種扭簧角度測試裝置，該裝置 能準(zhǔn)確測試扭簧扭動的角度。為實(shí)現(xiàn)此目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種扭簧角度測試裝置，它包括電源模塊、光 電編碼器、轉(zhuǎn)向識別電路、單片機(jī)和人機(jī)界面單元，其中，所述光電編碼器的信號輸出端連 接單片機(jī)的采集單元，所述光電編碼器的信號輸出端還通過轉(zhuǎn)向識別電路接入單片機(jī)，所 述單片機(jī)還連接人機(jī)界面單元，所述電源模塊分別給光電編碼器、轉(zhuǎn)向識別電路、單片機(jī)和 人機(jī)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(jī) 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(zhuǎn)向識別電路。所述人機(jī)界面單元包括顯示屏、鍵盤和打印機(jī)。所述電源模塊給光電耦合器供電。本實(shí)用新型通過光電編碼器把扭簧的扭動產(chǎn)生角度的光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，該 數(shù)字信號經(jīng)過光電耦合器后，帶有扭簧扭動角度的信號接入單片機(jī)的采集單元，帶有扭簧 轉(zhuǎn)動方向的信號通過轉(zhuǎn)向識別電路后進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)分別對上述信號進(jìn)行運(yùn)算分析， 人機(jī)界面單元用來輸入命令和顯示結(jié)果。通過本實(shí)用新型能準(zhǔn)確的測試扭簧扭動的角度， 同時(shí)它還具備操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，操作人員可以通過人機(jī)界面單元輕松的實(shí)現(xiàn)對本實(shí)用新型 的指令輸入和數(shù)據(jù)讀取。

圖1為本實(shí)用新型的原理圖框圖。圖2為本實(shí)用新型中的光電編碼器輸出信號圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)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(zhuǎn)向識別電路、單片機(jī)和人機(jī)界面單元，其中，光電編碼器的信號輸出端連接單片機(jī)的 采集單元，光電編碼器的信號輸出端還通過轉(zhuǎn)向識別電路接入單片機(jī)，與光電編碼器配套 的轉(zhuǎn)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(jī)中，單片機(jī)對扭簧扭動角度的信號和扭動方向的信號進(jìn)行綜合運(yùn)算，單片機(jī)還連接 人機(jī)界面單元，電源模塊分別給光電編碼器、光電耦合器、轉(zhuǎn)向識別電路、單片機(jī)和人機(jī)界 面單元供電。上述技術(shù)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(jī)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(zhuǎn)向識別電路。光電編碼器實(shí)現(xiàn)了光信 號和數(shù)值信號的完全隔離，保證了整個(gè)裝置測試扭簧扭動角度的精度。上述技術(shù)方案中，人機(jī)界面單元包括顯示屏、鍵盤和打印機(jī)。上述技術(shù)方案中，單片機(jī)最好選用兼容MSC51內(nèi)核的C8051F020單片機(jī)，顯示屏采 用12864點(diǎn)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(jīng)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(diào)穩(wěn)壓電路。下面結(jié)合本實(shí)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(shí)夾具上的光電編碼器對夾具的相對旋 轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的光信號進(jìn)行數(shù)字編碼輸出，該數(shù)字信號經(jīng)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(jìn)入單片機(jī)的采集單片，數(shù)字信號中的扭動方向信號通過轉(zhuǎn)向識 別單元后進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)分別對上述兩路信號進(jìn)行運(yùn)算分析，人機(jī)界面單元用來輸入 命令和顯示結(jié)果。下面結(jié)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(gè)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(zhuǎn)動方向，即扭簧的扭動方向， Z信號可作為機(jī)械零點(diǎn)的脈沖信號，每轉(zhuǎn)一圈，產(chǎn)生一個(gè)脈沖，即時(shí)鐘信號，該時(shí)鐘信號通過 機(jī)械轉(zhuǎn)動扭簧的圈數(shù)獲得。轉(zhuǎn)向識別電路由如下方法實(shí)現(xiàn)，在將A、B兩路的隔離信號接一個(gè)邊沿D觸發(fā)器，A 路作為D觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入，B路作為D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入，其輸出在時(shí)鐘上升沿時(shí)Q = D， 其他時(shí)間所存輸出。這樣，當(dāng)光電編碼器朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)時(shí)，若Q輸出為高，那么根據(jù)時(shí)序可 判之朝另一個(gè)方向轉(zhuǎn)時(shí)，Q輸出必為低，由此可判定光電編碼器的轉(zhuǎn)動方向。于此同時(shí)B路 信號經(jīng)光隔后的實(shí)際的角度脈沖信號送進(jìn)單片機(jī)的采集單元。
權(quán)利要求一種扭簧角度測試裝置，其特征在于它包括電源模塊、光電編碼器、轉(zhuǎn)向識別電路、單片機(jī)和人機(jī)界面單元，其中，所述光電編碼器的信號輸出端連接單片機(jī)的采集單元，所述光電編碼器的信號輸出端還通過轉(zhuǎn)向識別電路接入單片機(jī)，所述單片機(jī)還連接人機(jī)界面單元，所述電源模塊分別給光電編碼器、轉(zhuǎn)向識別電路、單片機(jī)和人機(jī)界面單元供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭簧角度測試裝置，其特征在于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(jī)的采集單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的扭簧角度測試裝置，其特征在于所述光電編碼器的信號輸 出端通過光電耦合器連接轉(zhuǎn)向識別電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭簧角度測試裝置，其特征在于所述人機(jī)界面單元包括顯 示屏、鍵盤和打印機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的扭簧角度測試裝置，其特征在于所述電源模塊給光電 耦合器供電。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種扭簧角度測試裝置，包括電源模塊、光電編碼器、轉(zhuǎn)向識別電路、單片機(jī)和人機(jī)界面單元，其中，所述光電編碼器的信號輸出端連接單片機(jī)的采集單元，所述光電編碼器的信號輸出端還通過轉(zhuǎn)向識別電路接入單片機(jī)，所述單片機(jī)還連接人機(jī)界面單元，所述電源模塊分別給光電編碼器、轉(zhuǎn)向識別電路、單片機(jī)和人機(jī)界面單元供電，本實(shí)用新型能準(zhǔn)確的測試扭簧扭動的角度，同時(shí)它還具備操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，操作人員可以通過人機(jī)界面單元輕松的實(shí)現(xiàn)對本實(shí)用新型的指令輸入和數(shù)據(jù)讀取。
文檔編號G01B11/26GK201653385SQ201020184499
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者丁建軍, 于軍, 孫超, 王曦華 申請人:江漢大學(xué)