АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЯ РАЗРУШЕНИЯ ШВА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗЛИЧНЫХ КОМБИНАЦИЙ МАТЕРИАЛОВ И КЛЕЕВЫХ СОСТАВОВ

Т. И. Кулиев, Р. М. Глашев, У. М. Яхутлов

Аннотация


В лабораториях есть огромное количество измерительных стендов старого образца, которые используются в качестве датчиков преобразователей физических величин в электрические, а также для проведения измерений электродвигателей. Системы управления этими установками созданы на устаревшей на данный момент элементной базе, которая уже не выпускается и может не иметь прямых аналогов. При поломке блоков управления всё устройство может оказаться непригодным к работе, а ремонт электроники – нерациональным. Ручная наладка, подстройка и калибровка – еще одна проблема, которой обладает электроника устаревших стендов. Со временем номиналы электронных радиоэлементов (ЭРЭ) могут измениться и показания прибора станут неверными или изменчивыми. Использование программируемого контроллера позволяет ввести алгоритмы самокалибровки и самотестирования, а встроенные модули ЦАП – непосредственную подстройку работы схемы в автоматическом режиме. Разработка системы управления на основе микроконтроллера дает возможность избавиться от обозначенных выше проблем, тем самым уменьшив размеры электронного содержимого стенда и позволив увеличить ее надежность за счет использования меньшего количества более современных деталей, т.е. увеличить степень интеграции. Технические характеристики установки (точность измерения, скорость измерения) должны, как минимум, остаться на прежнем уровне, что и при использовании оригинальной электроники, или улучшиться. Адгезиометр представляет собой устройство, состоящее из тяжелого основания, на котором крепится электродвигатель РД-09А, соединенный через муфту с редуктором, подвижная платформа и стойка с датчиком. Подвижная платформа через передачу типа «винт-гайка» соединена с электродвигателем. Диапазон передвижения платформы ограничен концевыми выключателями с двух сторон. На платформе закреплены нагреватели для возможности испытания образцов при повышенных температурах. На стойке закреплен тензометрический датчик, который регистрирует усилие на образцах при их растяжении подвижной платформой. Датчик представляет собой полный мост Уитстона, что, в свою очередь, является классическим решением в тензометрии. Его выходной сигнал представляет собой два уровня напряжения, отклоняющихся от уровня Uпит/2 в противофазе при подаче усилия на измерительный фланец датчика. Для усиления и регистрации таких сигналов используются инструментальные усилители, которые работают в дифференциальном режиме. Амплитуда отклонения напряжения составляет порядка нескольких милливольт. Повысилась точность и качество изменений. Упростилась схема наладки установки. При небольшой доработке калибровка стенда может производиться в полностью автоматическом режиме. Произведено взаимодействие установки с ПК, что упростило методику проведения экспериментов, а также позволило автоматизировать процесс измерений. Увеличена надежность установки.

Полный текст:

PDF

Литература


RM0313 Reference manual STM32F37xxx

Rev 5 June 2016.

AN4550 Application note “Getting started

with STM32F373/378CC/RC/VC SDADC” Rev

July 2015.

AN4207 Application note “Getting started

with STM32F37x/38x SDADC” Rev 1.

December 2012.

LMC 6482 CMOS Dual Rail-to-Rail Input

and Output Operational Amplifier Datasheet.

Глазунов В.А., Духов А.В., Шептунов

С.А. и др. Манипуляционные механизмы

параллельной структуры и некоторые их применения

в медицине // Качество. Инновации.

Образование. - № 2. – М., 2016. – С. 84-88.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.