單片機(jī)在應(yīng)力磁測裝置中的應(yīng)用
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這一部分主要包括二大部分：電平轉(zhuǎn)移與A／D變換、數(shù)據(jù)處理和鍵盤顯示。
① 電平轉(zhuǎn)移及A/D變換由于濾波器輸出的是大的動(dòng)態(tài)范圍和雙極性的電壓信號，而采用的A／D轉(zhuǎn)換器的芯片是ADC0809，它在+5 V的單電源下工作，其模擬輸入電壓范圍是0～5 V。為了提高測量精度，同時(shí)又要滿足ADC0809對模擬輸入的要求，為此我們對濾波器輸出的電壓作如下的處理：電平變換和并行多級放大。圖4是該部分的原理圖。當(dāng)濾波器輸出為零時(shí)，調(diào)整節(jié)Wl～W3。使輸入到0809的IN0，IN1，IN2上的電壓為+2.5 V。這樣，當(dāng)Us有正負(fù)輸出時(shí)，A1，A2，A3的輸出就會(huì)在+2.5V的電平上下變動(dòng)，其范圍是0～5V，滿足了A／D轉(zhuǎn)換芯片的要求。
通常在磁測應(yīng)力中，有兩個(gè)信號需要檢測。其一是應(yīng)力的大小，另一個(gè)是應(yīng)力的方向。而在測量線材結(jié)構(gòu)件時(shí)通常關(guān)心的是軸向的應(yīng)力大小，故去除了對渦流傳感器角度的測量。當(dāng)然，對于大型構(gòu)件的現(xiàn)場測試時(shí)，通過變換渦流傳感器的相對軸線的角度，對應(yīng)力方向進(jìn)行大致判斷。
② 數(shù)據(jù)處理和輸出考慮到測量精度和數(shù)據(jù)處理的編程等綜合考慮，這里采用“5取3去極值平均濾波法”。即假設(shè)采樣了5個(gè)數(shù)據(jù)分別為D1、D2、D3、D4和D5，若D3為最大，D5為最小，則將D3和D5剔除，而D＝（D1＋D2＋D4）/3作為采樣有效值。另外，為了提高精度，計(jì)算時(shí)采用二進(jìn)制浮點(diǎn)運(yùn)算。
對于測量值的顯示是選用8155、74LS240和7406各一片驅(qū)動(dòng)6個(gè)LED數(shù)碼管，組成一個(gè)動(dòng)態(tài)顯示電路，這種顯示電路用得較廣泛，故電路從略。
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