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

【文章來源】：實驗技術(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FPGA計數(shù)程序框架如圖4所示，包括信號接口、計數(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；計數(shù)器記錄刀具軸位置、刀具軸參考點、工作臺位置、工作臺參考點；信號檢測模塊檢測編碼器信號的正交性或互補性，判定是否存在異常信號；數(shù)據(jù)接口提供信號狀態(tài)、計數(shù)值和計數(shù)值FIFO，供上位機程序讀��；控制模塊負責計數(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)的下位機程序。圖5 基于LabVIEW開發(fā)的下位機程序

為測得精密機床傳動鏈誤差，需要對刀具軸、工作臺的旋轉(zhuǎn)部件進行實時角位置檢測，在精密機床上采用2個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)由細分盒對編碼器信號進行細分處理，輸出相應(yīng)的TTL數(shù)字信號。由現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）芯片中部署的計數(shù)程序?qū)幋a器脈沖進行計數(shù)并上傳至計算機，然后再由計算機中的數(shù)據(jù)采集處理程序?qū)⒂嫈?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)由細分盒處理，輸出參考點電平信號R+、A+/A-信號和B+/B-信號。其中，A和B相分別用于計數(shù)和判別旋轉(zhuǎn)方向，R+作為編碼器參考點脈沖信號。TTL信號經(jīng)計數(shù)器計數(shù)后傳入先入先出隊列（FIFO），之后由上位機數(shù)據(jù)采集處理程序控制讀取FIFO中的計數(shù)數(shù)據(jù)。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3345117