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本文首先对材料试验机进行了概述并介绍了材料试验机在国内外的发展状况及其有优点和工作原理。目前我国估计拥有数万台国产及进口的各类试验机,大多数为手工控制操作,主要用于原材料,质量监督检验,质量控制及教学,担负着材料或产品的常规力学性能测试,而无法定量满足GB22887标准要求。所以,研制一种适用于液压万能材料试验机的智能载荷采集系统,为材料检测的准确,客观及公正提供技术保证,同时为质量监督部门和材料用户的数据共享提供一种经济,快捷的途径和手段,显得很有必要,具有良好的经济效益和社会效益。 本设计主要利用美国ADI公司生产的AD623仪表放大器和LPC2131嵌入式微处理器构成材料试验机数据采集系统,并实现数据转换处理。系统由主控制器单元、信号放大调理单元、信号A/D转换单元、人机对话单元和通信单元等几部分组成。 系统的总体方案为:以LPC2131为中心主控制器。主控制器为整个数据采集系统的核心,其功能是实现压力信号的A/D转换、数据传输、数值LED显示和计算机的通信。其中,信号放大调理单元和数据A/D转换单元为本文的讨论重点。经过比较,本设计选用LPC2131微处理器自带的10位逐次逼近式A/D转换器实现数据的转换;信号放大调理单元实现对压力信号的采集与放大,采用了具有低噪声、高共模抑制比和低漂移等优点的AD623仪表放大器作为核心;人机对话单元采用由8个按键,8位移位寄存器74LS164、2个4位8段LED数码管构成动态显示系统;通信单元则采用RS-232串行通信实现与计算机的通信。 通过智能载荷采集系统的改造,我们最终实现了适用于液压万能材料试验机的智能载荷采集系统,具有好的自动保存功能,自动判断功能;具有试验委托号、组号及组内试件号等按标准自动生成功能;具有试件的非标准检测功能(自定义组数、每组试件数等);能将系统数据串行传送到上位机,以便上位机处理,上网发布及打印测试报告等;系统适合于长期连续运行;测试数据及相关数据机内掉电保存,以备查;可单独使用,也可与上位机联机使用。不仅如此,其检测准确且有客观公正的技术保证,并且实现了各个工作部门及其使用者的数据共享。