發(fā)布時(shí)間：2021-08-15 23:16

　　為實(shí)現(xiàn)精密機(jī)床傳動鏈誤差測量和分析,研發(fā)了精密機(jī)床傳動鏈誤差測量實(shí)驗(yàn)平臺。硬件系統(tǒng)由圓光柵編碼器、細(xì)分盒、FPGA數(shù)字信號采集卡和計(jì)算機(jī)組成。軟件系統(tǒng)基于LabVIEW設(shè)計(jì),包括FPGA計(jì)數(shù)程序和數(shù)據(jù)采集處理程序,實(shí)現(xiàn)誤差采集、分析、處理及圖形化顯示等實(shí)驗(yàn)功能�；谠撈脚_,開展精密滾齒機(jī)傳動鏈誤差測量實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和工程實(shí)踐能力。 

【文章來源】：實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2020,37(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

數(shù)據(jù)采集處理程序原理圖

下位機(jī)FPGA計(jì)數(shù)程序框架如圖4所示，包括信號接口、計(jì)數(shù)器、信號檢測模塊、數(shù)據(jù)接口和控制模塊等。信號接口完成圓光柵編碼器TTL信號和物理控制信號的預(yù)處理；計(jì)數(shù)器記錄刀具軸位置、刀具軸參考點(diǎn)、工作臺位置、工作臺參考點(diǎn)；信號檢測模塊檢測編碼器信號的正交性或互補(bǔ)性，判定是否存在異常信號；數(shù)據(jù)接口提供信號狀態(tài)、計(jì)數(shù)值和計(jì)數(shù)值FIFO，供上位機(jī)程序讀��；控制模塊負(fù)責(zé)計(jì)數(shù)器模塊和數(shù)據(jù)接口的邏輯控制。圖5是基于LabVIEW開發(fā)的下位機(jī)程序。圖5 基于LabVIEW開發(fā)的下位機(jī)程序

為測得精密機(jī)床傳動鏈誤差，需要對刀具軸、工作臺的旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行實(shí)時(shí)角位置檢測，在精密機(jī)床上采用2個(gè)圓光柵編碼器分別對刀具軸和工作臺讀取與角速度相關(guān)的周期信號，經(jīng)由細(xì)分盒對編碼器信號進(jìn)行細(xì)分處理，輸出相應(yīng)的TTL數(shù)字信號。由現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）芯片中部署的計(jì)數(shù)程序?qū)幋a器脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)并上傳至計(jì)算機(jī)，然后再由計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)采集處理程序?qū)⒂?jì)數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為傳動鏈誤差輸出顯示。工作原理如圖1所示。FPGA計(jì)數(shù)程序原理如圖2所示。刀具軸編碼器、工作臺編碼器輸出1Vpp的正弦信號，經(jīng)由細(xì)分盒處理，輸出參考點(diǎn)電平信號R+、A+/A-信號和B+/B-信號。其中，A和B相分別用于計(jì)數(shù)和判別旋轉(zhuǎn)方向，R+作為編碼器參考點(diǎn)脈沖信號。TTL信號經(jīng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)后傳入先入先出隊(duì)列（FIFO），之后由上位機(jī)數(shù)據(jù)采集處理程序控制讀取FIFO中的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3345117