[实用新型]电子式材料试验机控制系统

说明书

技术领域

 本实用新型涉及的是材料测量控制系统领域，具体涉及一种电子式材料试验机控制系统。

背景技术

电子式材料试验机是量大面广的测试设备，广泛应用于矿业、冶金、钢铁、建材、化工、微电子等行业。电子式材料试验机的研制投资少，见效大，作为具有高性能的机电一体化的材料性能测试装置系统，工作具有较大的实际意义。针对材料试验机系统功能单一、扩展试验复杂，设计开发以单片机为控制核心的控制系统，独立实现材料试验机控制的全部功能，适用于各种金属、非金属材料的拉伸、压缩、剥离、撕裂等性能的测试。材料试验机的控制系统由试验控制器、伺服驱动器及交流伺服电机、力传感器、限位开关等部分组成。系统试验控制器协调整个试验的工作过程，其试验性能较高，同时试验控制器预留与计算机的通信接口，可为试验机控制系统的做进一步研究开发。而目前的材料控制系统不能独立实现试验机测试的全部功能，整个试验测试系统运行不够稳定、精度不高。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种电子式材料试验机控制系统，能独立实现试验机测试的全部功能。经现场使用证明，整个试验测试系统运行稳定、精度高，达到了材料试验机的精度要求，具有低成本、抗干扰能力强等特点。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：电子式材料试验机控制系统，包括传感检测电路、伺服电机转速输入模块、伺服电机动作模块、矩阵键盘、开关信号、模数转换器、数模转换器、信号隔离电路、微处理器、单片机、液晶显示器、存储器、故障监控器、日历时钟和通信转换器, 传感检测电路通过模数转换器与单片机相连，单片机通过数模转换器与伺服电机转速输入模块相连，单片机还通过信号隔离电路与伺服电机动作模块相连，矩阵键盘和开关信号均通过微处理器与单片机相连，单片机与存储器、日历时钟和通信转换器相互连接，单片机还与液晶显示器相连，故障监控器与单片机相连。

    本实用新型的试验机控制器以单总线方式进行协同工作，分工完成试验各项功能。单片机采用实时处理的方式负责试验的主要任务，它能够控制系统总线，占有系统资源；从微处理器负责试验中的键盘控制命令解释、位置信息报告及伺服电机动作命令的执行等工作。这种结构的控制器反应速度有了很大提高，以适应于材料试验机要求的较高精度力伺服控制的要求。单片机通过串行总线与模数转换器、日历时钟相连，同时还负责存储器、液晶显示器、通信转换模块和故障监控模块等的控制。在材料试验过程中，力信号由传感器转换成电压信号，单片机采集数据并处理后，将数据存储在容量为大容量的存储器中，处理后的数据分别以字符形式和曲线形式在液晶显示屏上动态刷新显示；同时单片机进行改进的PID控制算法运算，输出电机控制的数字量，该数字量通过数字模拟转换器及驱动电路，控制电机的驱动器工作，继而控制电机以设定的转速运转。

本实用新型能独立实现试验机测试的全部功能。经现场使用证明，整个试验测试系统运行稳定、精度高，达到了材料试验机的精度要求，具有低成本、抗干扰能力强等特点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

    图1为本实用新型的结构示意图。

    图2为本实用新型中的伺服系统驱动器连线图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：电子式材料试验机控制系统，包括传感检测电路1、伺服电机转速输入模块2、伺服电机动作模块3、矩阵键盘4、开关信号5、模数转换器6、数模转换器7、信号隔离电路8、微处理器9、单片机10、液晶显示器11、存储器12、故障监控器13、日历时钟14和通信转换器15, 传感检测电路1通过模数转换器6与单片机10相连，单片机10通过数模转换器7与伺服电机转速输入模块2相连，单片机10还通过信号隔离电路8与伺服电机动作模块3相连，矩阵键盘4和开关信号5均通过微处理器9与单片机10相连，单片机10与存储器12、日历时钟14和通信转换器15相互连接，单片机10还与液晶显示器11相连，故障监控器13与单片机10相连。