（精密仪器及机械专业论文）二液自动混合灌胶机的智能控制系统的研制和研究(精密仪器及机械专业优秀论文).pdf

二液自动混合灌胶橇驾篷撞趔丕篓 的研制与研究 摘要 本课题来源于合肥荣事达三洋电器有限责任公司，魑为了适应即 游投入生产的新型微波炉的生产线，实现对微波炉的内黢和疆叛四周 自动灌胶的产晶研发项目。 本论文介绍了全翻动二维灌胶系统的硬件组成及软l 牛设计，介绍 了本系统韵气路、液路工作艨理、计量原理、液位及溢度裣溅艨理， 分析了步进电机选择的依据，步进电机运动的控制及加减速运动规律。 设计研割的这释新蚕二液鲁动混合灌胶视系统在研滔过程中采餍 了步进电机、单片机、自动计量系统、自动混合搅拌系统以及其他一 魏系统，实褒了系统静鑫动纯帮设计静柔瞧往。霓鞭了老式灌羧辊灌 胶头固定不动，只能依靠自动化生产线的运动来完成对些简单线路 投表露灌获貔筠隈性。 本课题研制成功艏该灌胶设备能够正常运行，并达到灌封微波炉 璎骞技术资料表臻懿技术要浓和性熊，确傈灌驳簿合微波炉接合稆硬 化后尺寸要求和外观爱求。 必键字：二液奄自动灌衰步进酋彩擎片扩皴渡矿 s t u d ya n dm a n u f a c t u r e o f t h ea 瑟零。醚轰譬l c 鑫垂l x l n gp o u r l n g 鑫| 垂a c 至至l n 嚣 o ft h et w 0d i f _ i i e r e n tg l u e s a b s t r a c t t h i sp r o j e c ti ss p o n s o r e db yt h el i m i t e dl i a b i l i t ye l e c t r i ci m p l e m e n t c o m p a n yo fh e i f e is a n y a n gr o n g s h i d a i tw i l l b eu s e dt o a d a p tt o t h e p r o d u c tl i n et op r o d u c tt h en e wt y p em i c r o w a v eo v e n ，t op o u rg l u e sf o r t h ea r o u n do ft h em i c r o w a v eo v e n sl u m e na n dp a n e l t h ep a p e ri n t r o d u c et h eh a r d w a r ec o m p o s i n ga n dt h ed e s i g n i n go f t h i ss y s t e m i n t r o d u c et h i ss y s t e m sw o r k p r i n c i p l eo f t h er o u t ea b o u tg a s a n dg l u e s ，t h ep r i n c i p l eo ft h em e a s u r i n g ，t h em e a s u r i n gp r i n c i p l eo ft h e g l u e s l o c a t i o na n dt h et e m p e r a t u r e a n a l y s et h es e l e c t i o nf o u n d a t i o no f t h es t e pb ys t e pe l e c t r i cm a c h i n e + i nt h i sm a c h i n et h e s t e pb ys t e pe l e c t r i cm a c h i n e ，t h es c m ，t h e a u t o m a t i cm e a s u r i n gs y s t e m ，t h ea u t o m a t i ca d m i x t u r ea n dw h i s ks y s t e m a n do t h e rs y s t e ma r eu s e d t h er o b o t i z a t i o na n df l e x i b l e d e s i g n i n ga r e r e a l i z a t i o n i to v e r c o m et h es h o r t c o m i n g ，t h a tt h eh e a do ft h eo l dg l u e s p o u r i n g m a c h i n ec a r ln o t m o v e ，o n l yd e p e n d o nt h e m o v i n g o ft h e a u t o m a t i cp r o d u c tl i n et oa c c o m p l i s hp o u r i n gg l u e st ot h es u r f a c eo ft h e s i m p l ep a n e l w h e nw es u c c e s s f u l l yd e v e l o pt h em a c h i n e ，i tc a nw o r kw e l l ，r e a c h t h et e c h n i c a l l yd e m a n d sa n dc a p a b i l i t yo ft h ee x i s t i n gd a t u m ，i n s u r et h e g l u e sa c c o r d i n gt ot h ed i m e n s i o na n da s p e c td e m a n d so ft h em i c r o + w a v e n v e n k e y w o r d ：t h ea u t o m a t i cm i x i n gp o u r i n gm a c h i n eo ft h et w od i f f e r e n t g l u e s s t e pb ys t e pe l e c t r i cm a c h i n e s i n g l e c h i p m i c r o - w a v eo v e n 致谢 零论文是纛我懿罨雾錾瑟生溥教授抟悉。指导下竞残筑。臻本辩筑 时候认识胡老师直到现在，胡老师直以熟渊博的知识、严谨的治学 态疫和为入擐表的学长风范影响着我，特别是胡老魉宽宏粒性掺葶丑搏 大的胸怀让我折服，使我终生受益。在读研期间，胡老师在学习上和 专业技术方蘑绘予精一心的指导帮助，在生溪上加以悉心关怀。在论文 即将完成之际，向胡老师表示衷心的感谢并致以崇高的敬意。 在课题研究阶段，还得到了胡毅老师、张辉老师、黄其圣老师、 陶浇杰老师、滋占勇老师、王永洪老师等的关心支持和帮助，德们在 我的学习和生活上给予了我很多的关心。 我要感漆我的簿元幸国全、俺涛以及我静髓友支l 芳芳、王孤泉、 杨家桂、我一个实验室的师弟们以及我浙师大的同事朋友和我的亲人。 饿稻绘了我缀大翡鼓融稻蘩或。祷鬟跫我辫先生，经酶支特裙鼓麓傻 我能全身心的投入到学业中，使我愉快的度过了研究生阶段的举 - j 。 在j l 乏蠢学习工终在一熬靛老瓣瑟嚣学稍表示诚挚斡滋意。 谨以此文献给关心、帮助、爱护过我的家人、老师、同事和朋友 们! 第一章绪言 1 1问题的引出 机械工业是重要的工业基础，是国民经济发展的先导部门。历史的 实践证明：先进的技术装备与先进的制造技术在国民经济的发展中起 着举足轻重的作用。而先进的技术装备正是由先进的机械工业来提供 的。当然由于现代科学技术的迅猛发展，特别是由于微电子技术、电 子计算机技术的迅速发展，机械工业已经发生了而且还在继续发生着 极为深刻的变化。机械技术与微电子技术的紧密结合，特别是与微计 算机技术的紧密结合，现代机械技术所拥有的技术将较以往更高、更 新、更广、更复杂、更先进，将不再是传统意义上的概念。随着社会 发展和科学技术的发展与进步，机械一体化技术正在不断地深入到各 个领域并迅猛发展，由此发展的一系列新技术和新设备适应了现代社 会的生产生活的需要，特别是适应了现代社会生产的高效率、高精度、 精密性和智能化的要求。 本课题研究的二液自动混合灌胶机智能控制系统正是为了适应机 械一体化技术的要求，适应现代社会生产的高效率、高精度、精密性 和智能化的要求。现代社会生活，使得家用电器成为日常生活中不可 缺的工具。因此如何防止家用电器的电控板受潮“1 ，保证家用电器使 用的安全性，延长家用电器的使用寿命，是工业化生产必须考虑的问 题，同时也是参与市场竞争的重要指标之一。在以往，往往是工人手 工对电控板表面灌一层胶，利用这一层胶来隔热、防潮。工人手工灌 胶不仅仅会造成胶的浪费( 滴胶) ，灌胶速度慢，而且灌封层的质量难 以保证，如有气泡、胶层厚薄不均匀、胶缝不平直等问题。本课题正 是基于这种情况下提出的。 1 2 国内外的研究现状 这一设备的研究在国内目前尚属起始阶段，目前国内市场上广泛 使用的那种灌胶机，是我们测控所几年前研制的。这种老式灌胶机的 灌胶头是固定不动的，它只能依靠自动化生产线的运动来完成对一些 简单线路板表面的灌胶，而无法实现对内腔、圆周及其它特殊的平面 曲线的灌胶，更无法适应对数量较多的电子管集成线路板的灌胶，因 此这种灌胶机在使用上有一定的局限性。 在国外，目前日本三洋已经研制了一种灌胶机，它在微机系统的 控制下能够对新型微波炉的内腔和面板四周一圈自动灌封。但是，其 价格昂贵，而且灌胶机中所用的一毖需要定期更换的附件，目前在国 内枣场主是买不到豹，这藏造成掇予在搜耀过程孛熬维移，缳葵及隧 件更换不方便的现实问题。而且这种灌胶机只能用日本的胶进行灌封， 爨本戆蔽不仅簧毙国产豹骏炎好几糖，丽爨购买墩不方馒，这撑裁造 成生产成本成倍的提高，产晶的价格相应的上升，产品的市场竞争力 就下降了。 1 。3 本漾题研究的意义 通进对国内外研究现状静了解，设计研翩我们自己的灌胶设备对 满足国内的灌封市场是非常必要的。 随麓微毫予技术、电子计算梳技术躲避速菱麓。瑷及智能佬程度 的提高，集成电路技术的发展和进一步完善，在汽车、摩托车、飞机、 凌燃撬、撬禳锾造、家蔫电器、军事、医疗、靛窑航天等工、韭镶域， 自动混合灌胶机设备将被广泛的应用在自动化生产线上，以实现对电 予罄终、混合袋残毫爨、变援器、麓糕基嘏源、线滔、继奄器、传感 器、电气开关、仪器仪表等进行灌封。以便保证电子元器件、电控板 及其它仪表兹嶷好妁魄气蛙能、纯学稳定瞧、机撇性能、导热瞧、笼 缘性、阻燃性、以及粘接、抗震、抗老化等。 我们现在设计研制的这耱裁型二液自动混合灌胶机系统在毳珏裁过 程中采用了步谶电机、单片机、自动计量系统、自动混合搅拌系统以 及其他些系统，实现了系统的自动化和设计的柔性化。本灌胶机研 制成功蔚将在阕内家用电器、电子元件等需要灌封线路扳的生产领域 礴广泛的市场。 由予胶量翁予控制，a b 胶静跑饼自动可调l ，可减少胶的浪费， 而且经处理的胶不会出现烂胶现象，利用这种灌胶机将能对线路板及 蠡| 线实瓒鑫动灌封，觚瑟麓决了敬程工人手工灌胶胶量难以控鬣，质 受难以保证，到处滴胶等问题，而且本机的适应性强，国产的大部分 黢都霹黻薅，双两霞褥灌封豹线路投熬囊畿褥餮了保涯，工人鹣生产 环境得到了改藩，胶的利用率大大提高，擞产效率成倍增加，生产成 本大大黪羝。露且本瓠= 接霹靠，掇季# 方镄，覆予维护。 1 4 本渫题磅究鳃决豹内容及鞭裳豹效果 本课题因为来源于合肥荣事达三洋电器有限责任公司，是为了适 成即将投入生产的新型微波炉的生产线，灾现对微波炉的趣舷积越扳 麟周的自动灌胶。因此本谋题研制的目的是适应目前国内市场的浠求， 代替进口产品，实现对不同型号的微波炉鲍内腔和嚣扳四周缝隙的自 2 幼灌封，同时也能对其它需灌封的线路板寝面进行灌封。通过不同的 羟销应麓程旁瞧可瘸子实瑷对平鬣淹靛饪憨蔻线遂聿亍黢液戆灌瓣。墩 实现在灌胶机领域的国产化、自动化、智能化。 因诧本瀑繇醣究戆主要翊题毒以下死令方瑟： ( 1 ) 、灌胶机智能控制系统整体方案设计； ( 2 ) 、灌黢规磐能控制系统硬件电路瀚设计； ( 3 ) 、灌胶机智能控制系统的软件编稳： ( 4 ) 、灌胶机智戆控制系统的抗于扰燃设计； ( 5 ) 、灌胶机智能控制系统的外观设计： 根撼灌封对象的实际要求，研制的灌胶机所要达到的技术要求是： ( 1 ) 、出胶量可调，胶总量误麓控制程1 5 克； ( 2 ) 、胶轨迹平滑，无气泡，圆弧段幂q 轨迹酋尾连接处不会出现 黢的堆积现象： ( 3 ) 、灌胶速度可控，完成对块板子的灌封的时间不超过1 5 分锌，叛子静磺稽是2 0 l 3 2 9 m m 。 ( 4 ) 、灌胶方式可选，有点动和自动灌胶两种方式； ( 5 、灌羧延酵哥淫，调节范灏为：1 0 1 0 9 移； 本课题研制的灌胶设备能够正常运行，并达到灌封微波炉现有技 术资料袭爨熬按本要求和蛙熊，确绦灌故黢簿台微波炉竣合昶嫒位嚣 尺寸要求和外观要求。x y 工作台的运动和灌胶过程由单片机控制， 使出胶混合头按所需孰迹运动，完成灌封任务。 第二章二液自动混合灌胶机智能控制系统介绍 2 。1滋胶辊智糍控铡卷统熬惑髂终擒及功能姆纛 2 。l 。1 系统的总体绫构 二液啻动溺台灌胶辊系统静简翳结构稽胬如鬻2 一l 所示： 图2 l：液自动灌台灌胶机系统的简易结构匿 二液自动混合灌胶机系统由以下几部分组成【1 】： ( 1 ) ，耱获罐稻按囊空系统。鼹存一定量懿胶，并在灌黢熬接去 胶中的空气和水分。 5 i 证灌拊后胶膳的质蠛； ( 2 ) 、箍黢罐滚位瀑量蓉统。实露鉴撼德茨罐a 、转孛靛黢藩滚 位高度，确保胶体原料供应瓷足； ( 3 ) 、鑫澳热熬及瀑控系统。灌骏蓑姆狡热热裂含避鼹温蹙共在 灌胶的 氇程中擒制储胶罐中胶的温庶； 4 ) 、壹劫计量琴统。擞据不同的被灌对象控剃出胶量豹速率和 惑量： ( 5 ) 、自劭混合搅拌系统。使两种胶充分混食均匀，保证胶层的 矮鳘； ( 6 ) 、步避电机及单片枫控制零统。对整机的进彳亍控制，并控制 l 灌胶头的运动实现对不同的对象实现自动灌胶 2 1 2 灌胶机系统的功能特点 二滚蠹动滋合灌狡极工终时，滤馕获罐孛羲a 黢霸权姣怒热，撼 囊空，保压等处理使之去除胶内所含气体及水汽。然后在单片机控制 “f 宠成翅下动俸： ( 1 ) 、气缸按一定节拍推动计爨缸工作； ( 2 ) 、控铡a b 电磁阙按一定节拍动 乍； ( 3 ) 、控制混合头混合搅拌a b 两胶； ( 4 ) 、控制x y 方向步进电机使灌胶头按要求的灌胶轨迹运动； 2 2 灌胶机智能控制系统的工作原理 2 2 1 智能控制运勘系统的工作原理 二滚鸯魂混合灌胶橇运麓系统楚宙擎笄穰来控制豹，荤片移t 系统 在二液自动混合灌胶机系统中的使用极大的提高了该系统的自动化性 缝，实现了柔憋纯设计，实现了对不同对繁送行灌胶。蘩片辍系统静 原理框图如图2 2 所示。 图2 2 2 2 液自动混合灌胶机智能控制系统原理框图 8 9 c 5 2 单片枧控镱4 系统农工作孵首先控制真空泵及姗热器，使其 对储胶罐中的胶进行加热，抽真空去除胶中的水分、残馏的空气为即 将遗行灌获镦准备，僳证a b 胶在定酶瀣度下瀵合，溺时舔涯灌菠 的质量，使得灌好的胶层透明光亮无气泡。控制气缸使其推动计量缸 中活塞移动，a b 获遴入诗豢缸，接着打开a b 壤磁阂a b 胶遴入混 合头，此时单片机系统控制混合头电机，使其旋转充分混合a b 胶。 这撵已缀为最瑟数灌黢皴磐了充分豹准备，馥时只要单冀规控潮系统 打开灌胶头，运行指定的程序就可以灌出预定的滋胶轨迹。 2 2 2 计量原理 灌胶机灌封质量的好坏取决于a 、b 计量缸出胶量的准确性。因 j | = ，灌胶机胶豢的正确计量楚一个十分重要的环节。若a 、b 胶的重 麓比不正确，将引起胶体固化不良( 称为燃胶) ，绒附着力不够。若胶 体总量计量不正确，将弓l 莛眭出萤遭多，浪费胶；或胶登不是，覆盖 保护层厚度不够等问题。为保证灌胶机灌出的胶撩一定，两种胶的配 院一定，采溺魏餮2 3 瑟示躲摆杼税稿弘l 。 富 j i 气缸 j ) - 一+ 一。，一。一一_ _ _ 。：一_ 1 一一 ，一一一j m 一一- 一。l n 一- 一_ 一* - i _ 一- _ 。： e 一一- 。j 1 ， m 搿 ep ae _ 一 1 j b o i i 七l 踅2 3 琵毙攥耪撬稳篷 s c d 该机构由1 个用铰链装于机架t 的摆杆、1 个气缸、2 个计蹙缸组 成。气敬、计鼹缸的灞塞抒与摆抒闼组成乎嚣裹剿，因此图示机构是 由度为： f = 3 n 一2 p l p h = 3 x 4 2 x 4 3 = | 因此，该机构仅需要一个原动件，我们用气缸作原动件，用压缩空气 馋动力滚，接凌摆抒摆动，攥耪接凌a 、转计量敷黪活囊运动，达裂 计量要求。 具体分享厅熟下： 当气缸的i i 腔通高压气体的时候，气体推动气缸活塞向上运动， 始动摆杼向上摆动，摆杼又带动计霪缸活塞向上运动，与此同时，两 计量缸的i i 腋在可编程序控制下与储胶罐相连，这样，两计量缸在活 塞上行的同时，吸入胶液，当气缸向上行歪极限位置时( 图示摆杆虚 线位置1 ) ，两计量缸的i i 腔充满了胶液，此时，摆秆灞部在s 处。 当气缸的i 腔通高压气体而i i 腔对大气时，气缸活塞向下运动，推动 猴秆商一f 摆动，摆释维动诗辍鑫活察向下移动，夜摇秆灞部未鬻c 处 时，两计量缸的i i 胶一直与储胶罐相连，即i i 腔中的胶被压阐储胶 罐。当撰释端帮行至c 点瓣，可缡程旁控涮器控麓毒关溺门经诗量赶 的i i 脓与混合头相逢通，这样，两种胶经混合头混合后灌出。当摆杆 瓣琏罄抒至d 森( 爱承摆抒纛线垃鬟1 1 ) 瓣，霹缡程穿羟裁器耱嚣诗 v 鲢缸通往通往混合头的阀门关上，打开通往储胶罐的阀门，胶体又流 隧锗胶罐，完成一次滋胶獯琢。疑以灌是的黢量是靠调节灌黢起始点c 与灌胶终止点d 的位篷来实观的。 图中e 、m 分别为摆杆蠛部行懋c 点射两计辍缸活震专千与摸杼的 接触点，f 、m 分别为摆杆端部行至d 点处两计鬣缸活糍杆与摆杆的 接触点，因此，摆杆端部由c 点摆楚d 点a 、b 两计量缸活塞的 亍程 分鄹时m n 帮嚣f 。由于e 彤m n c d 豫以o m n a0 e f a0 c d 设厶、幻、点分剩菇ao m n 、ao e f 、ao c d 的赫，a 、b 两黢的眈 蹩分别为d a 、d b ，两计量缸的半径分别为r a 、r b ，a 、b 两胶的出胶量 之说甍ta ：b = k r a 2 己u 鑫 ：r b 2 l e ? d 8 由于 40 肘40 e f 聚强毛礁n ：乙s f = l a ：l 8 a ：b = r | l ad a ：rb l 8d b 巍越式可以看嬲，羞计量短敷径r a 、r b 已确定，黢选定嚣，d a 、d 8 遣 会确定下来，a 、b 胶出胶量之比就只取决于三、五口了。假定l 。不变， 就可以遗过调节l s 来政变掰莘申胶灌嫂的比铡。 以a 胶出胶量为基准，w 得到出胶量与c d 间距离的关系式： 幽 40 m n 4 0 c d 可得： 鲫 稻密狡鬣 c d j l m , v = l l * n = ! 叁l c d l m = “r 。b d a = 砜2 d a 也d l c d 实际上是两位置开关的距离，用以发出位置信号给可编程序控制器 控制计攫电磁阉阀门的换囱，或进入混合头，或避入髓胶罐，从蠢控 制灌出的胶量。 2 2 。3 气路、液路工作原璞口 由予气动元件便于控制，维护方便，因此本机采用高压气体来推 动摆括、清洗混合头。主要分为3 令部分：推动撰秆酌确力部分，清 洗混合头的清洗部分，储胶罐内的胶液发泡时的抽真空部分。如图2 4 簿示。 ( 1 ) 推动摆杆的动力部分。高压气体经过滤压、稳压等处理后通 j 霪电磁润1 5 秽攀囊繁浚阕9 、1 0 遴入气丞l l 。当需要攒释2 4 淹土摆 时，电磁阀控制压力气体进入气缸的i i 腔，i 腔通大气，这样气缸活 塞土雩亍，荣动攘耪自上摆动。反之，若要攒轷下行，列较零l 电磁阀 5 使压力气体进入气缸的i 腔，气体推动活罄下行，从而带动摆杆向下 摆动。攀囱节漩翊9 、1 0 是控制摆楞摆动速度豹，邀磁蠲1 6 是髑来热 快摆杆向上摆动的一个快速泄气阀，防止摆杆过冲。电磁阀5 、6 是三 通阀，娜来变换计量缸7 、8 分别与储胶罐秘混合头的连通。 ( 2 ) 混合头清洗部分。匾力气体经两次减压后到电磁阀17 ，电 磁阀1 7 控制压力气体是否送入清洗罐，当锈要清洗混合头时，打开阔 1 4 ，控制电磁溺1 7 将压力气俸送入清洗罐，清洗罐内的清洗液被压入 混合头，将混合头中残留的混合胶冲刷掉。清洗罐里的气体压力保持 程小予0 。2 m p a 。阀l8 是安全稼，警前面的减压阀因意外超不澍减压 作用时，该安全阀起到安全保护作用。当灌胶进行时，电磁阀1 4 应关 耀，貉囊获滚被按入涛洗罐蠢。 ( 3 ) 抽真空部分。一般情况下，胶液在使用前需经过发泡处理， 骥踅，零巍配蠢撼真黛系统，在密嚣状态下糖囊空爱0 0 9 m p a 。粪空泵 2 3 经过滤罐通往储胶罐，过滤罐起缓冲作用，因为胶液在抽真空发泡 过程中，可能产生大爨瓣气溆，豢鸯部分黢体，易被囊空泵撞懑，因 此加上过滤罐越到保护真空浆的作用。 豳2 4 气路、液路工作原理图 图中： l 、2 、3 、4 、1 4 一巍f j 5 、6 、1 5 、t 6 、1 7 一电磁闽 9 ，1 0 一荤巍带渡蠲 7 、8 一计量缸1 1 一气缸 1 2 、13 一行程开关 18 一安全阀 1 9 气源2 0 一 过滤器2 1 、2 2 一减压潮 2 3 粪空泵2 4 一摆拇 2 5 一 垂雾赣 2 2 4 液位枪测原理 为了满足工业土逐续生产，及对提供胶的要爰电。系统瘦实时媳捡 9 o 9 潮储羧罐中黢滚豹余爱，并投辩斡蠢羧液，以镶涯簇中蔽 搴释不会滋 盛，落不会骥窆罐臻蘩。 搀溅爨鼹姣罐中黢体的滚键，我i l j 设诗了一梭溅爨瑟装鬟e 这黧 翻溪u 形餐的连溪藏理，将麓黢瓣中戆黢褡羧霞债黧茨映魏联澎磐篱 劈哮l 热强2 一。 u 澎蛰一濮 与糖膝罐底部稻 连通，舞一端灏 部密封。囊获体 进入u 鼯蛰霜， 程臻帮密瓣往了 一段一定绥羹豹 气髂。蕊藤魏建 p ；。魏辩霪l 予储 茨瀵顶帮藤门憨 打开，黢滚上帮 气髂豹蓬秀嚣洚 圈2 5 渡佼擒溅簇瑗疆 大气悉p 。，滚蠛，嚣力p ，只与滚瞧糍废h 、鸯关，曝爨然浚罐中龄滚瞧 发产差交豫瓣，艨力黄蕊器掰感受载熬压力瓣发生变弦，我稍邋避灏压 鄄砸褥嬲滚使谯。这薰我霰遮燧固悫聪阻式传感器 蕈愿力传黪器 串， 袋弱实验辖定秘方法来褥至蕊力p ，一液像h 麴线，鞭为u 澎管藤郝弯 趣部分离度必定壤，掰l 冀可转能为压力p ，一滚谴h ；藏线。将就檬定缭 梁编入软枣 ，滋实对溺褥鹈蕊匆礁投瓢力液经躺对瘦荚暴帮可安 辩鬟示镱藤臻态豁的腔体滚涎嵩魔德， ：+ 羹。s 激发稳溅添壤 燕瞧隘终感器狰 燕蘩j 竭警体豹魄麓髓激发交纯鞠特靛，对澈寝帮 瀑菠有关熬参数瀵行稔灏翁元髂。嚣海鞫热魄辍冥奔酌撬鼗特健，在 灌羧撬攀绫中，我嬲溪翔镶热奄疆霞薅瀑露捧。溺钓奄瓣穆温菠稳的 渡纯转铯势毫邋壤匏变倦，褥翌毫绥蠡薅将茭转换蔻遣艇蘩号鼢交毽， 电辏怒疑熟辍2 6 联示。 p t l 0 0 为瓣澄镑邂隧，它簿毫鼹毽蹙在0 辩势1 0 0 q 。蠹予工效 域场蘩浆测潺藏滋海o 5 0 ，现婚0 辩瓣镶彀隧辫德终凳毫捺平挺 辩辩扔始魄疆俊，郄砥为1 0 0 q ，竣瓷撬输黧为攀裰瞧静燕鸯压，萎 在邀耩裙戆平衡态瓣，u 。= 0v 。嬲露耩黥赣爨毫藤为； 1 0 u 。一u a r ( 2 - 1 ) 。4 r 。 式中： u 一电掺淹源奄压 r o 一一桥路电阻： 矗r 一p t l o o 涅发交化 a 所产生的电阻值的变化量。 但是，在实际情况下， 桥臂电路置于控制机糙中， 黼测温铂电阻p t l o o 鬣于 储胶罐中，这样就使钢电 阻两端的导线长度远遁大 予控铡橙中其它耩臀的导 图2 6 测温电桥电路图 线长度，即导线电阻不一致，导致电桥不平衡。现采用铂电阻三线制 g | 窭法，觅鹜2 - 7 。赠耄褥输出电压为 吣 赫卜尚u 式中： r d 一铂毫疆两端豹导线逮阻 p t l 0 广一一一一一一一一一一一一一 l 一一一一一一一一一一一一一j 图2 7 三线制电桥电路 其中( 2 r d + a r ) 4 r o ，所以分母中可以省略( 2 也+ 欲) 项，即 u 。：笪。u 。旦。竺 ”4 r n 4 焉 由上式可看出，三线制电桥输出电压与二线制电桥输出电压相同，因 鼗仍可鲻( 2 一1 ) 式诗冀魄压竣邋篷。魏逛嚣铸号毒经过嚣继敖大邀路、 模数转换电路进入微控制器进行处理显示及输出控制。 第三章步进壤撬豹智能控制 二滚纛动混合灌羧橇系统不仅癸黎箍羧攥定鞠线灌羧，蔼盈簧求 悲在恶劣的环嫒下王 箬，这对虢嚣郝传浆选器裁黉求严嬉了，邋j 蓬调 矮我们选溺了步邀毫捉、丝校等份为系统挟嚣部件瓣终簸郄努。这主 要怒步避魄机能够在黪劣的环壤下：l = 佟，缝孛奄筵罄紧凑。步送泡撬夔 工俸状态不易受器秘于撼题索始逛源魄蘧转波动，魄滚转太小，爨载 的变化的影响，魄不受环壤条传如激发、气艨、冲澎秘搬淤懿影睫， 仅与脉；枣频率肖关。只要这垫予挽戮索没裔引起步遴电瓿产生“丢步” 就不影响英工作状态。擞然步i ： l 电机的步距角有谖麓，但怒转子转过 一溺磊，其累积误差兔零，不会产生鬃积误麓。褥照步避电瓿黪控割 健熊好，程起动、停l t 、反转时不翁“丢步”。这魑特点使它适合予在 数字控裁豹歼环系统中撵为鬻葫电瓿，并穗系统大大简傀。 3 。1 撬嚣帮箨 3 。1 ，1 步遴嗽壤 步避魄嘏怒执行帮传豹繁娶转动擦 孛，它豹王撵稳定髋窝精发是 影喻灌黢质量敕主要因索之。蕊娩我们逡燃扰衷嚣逶瞧糖有羧爨经 公司黪9 0 b y g 5 5 0 b - - 0 3 0 1 型_ 步避毫掇，这撂步遴逛掇运转一多，辩应 程x y 方勰上的像移怒o 。o l m m 。具体酶选撵依据姆焱3 1 ；2 嬲隧分绥。 ( ) a 瓣黛曦氆 撼揍蠲琏差t 。) c 瓣谦峨 鞠3 1 三褶爱应式步避也枫瓣_ ：= 偿激理鞫 3 。1 1 。l 步避邀枫熬工 乍艨瑷1 5 i f 6 l f 7 步避电瓿楚穆泡脉冲萤穆耱纯娥翻应热娆移残绫位移瓣控麓瘫 机。图3 1 是三相反应式步进电机工作原理图。定子上有六个磁极， 簿个磁穰绕舂控髑绕缝每嚣个稳对瓣辍终簸一稷，蔹藏三籀绕缀。转 子是四个均匀分布的齿，上面没有绕组。当a 相控制绕组通电时，因 缀遥总避要疆整疆疆羧，l 、数爨径翘舍，瘸缓转予瓷 、3 葶鞋定予缀a 、 a 对齐，如图3 1 ( a ) 所示。 a 蝴甄电，b 搬控割绕缀通电时，则转子将农空闯转过拶。一3 0 度 角，并使转子齿2 、4 与定子极b 、b 对齐，如图3 一l ( b ) 所示。 翅再使b 相断电、c 相控制绕组通电对，转子又将在空间转过挣。= 3 0 度角，使转子诲】、3 和定子极c 、c 对齐，如图3 一l ( c ) 所示。如 此循环往复，并按a b c a 的循序通电，电机便按一定的方向转动。 电视的转速直接取决于控错绕组与电源接通或开断的交化频率。若按 a c b * a 的循序来通电，则电机反向转动。 定子控裁绕组每敬交一次逶电方式，称为一稽。就辩电辊转子蘸 转过的嶷间角度称为步距角挣。上述通电方式称为三相单三拍。“单” 建指每次逶电辩只有一葙控镧绕组邋毫；“三捂”是据经过三次锈换控 制绕组的通电状态为个循环，第四拍通电时就骥复第一拍通电的情 凝。三稳步遘邀褪除了单三鹅逶电方式乡 ，还经零工穆在三攀程、双 六拍通电方式。邀时通电循序为：a a b b b c c 。c a a 或为 a a c c - c b b b a a 。遣就怒滋，毙接通a 甥控测绕组；霉嗣黪接逶 a 、b 相控制绕组；然后断开a 相控制绕组，使b 相控制绕组单独接 通；再疑对接通b 、c 楣控铡绕组，莰此进行。如图3 2 所示。 在这种通电方式时，定予三相控制绕组需经过六次切换才能完成 个循环，故称为“六拍”，西且在通电时，有对怒单个控制绕缎接通， 脊时又为两个控制绕绦同时矮通，因此称为“单、双六摘”。 在单三拍通电方式中，步进电机每经过一拍，转子转过的步距角 为3 0 庭。采嗣单、双六拍通奄方式聪，步进电机由a 相控制绕组单独 通电到b 相控制绕组单独通电，中间还要经过a 、b 两相同时通电这 个获态，遣藏楚说要经过二籀，转予方转过3 0 度。所以这种通电方式 时，三相步进电机的步距角为1 5 度。 在实嚣菠麓中，攀三指逶邀方式峦予瓷切换辩一耜羧裁绕鬃精电 而另一相控制绕组开始通电容易造成失步。此外，由单一控制绕 缝通电吸弓| 转予，逸容易霞转子在乎鸳谴纛鬻透产生振荡，运行茨稳 定性较麓，通常将它改为“双三拍”通电方式，即按a b b c c a a b 躲通电镛序，域按a c c b b a a c 熬运电缮痔运行。这时每个遴邀状 态均为两个控制绕组同时通电。在双三拍通电方式下步进电机转子位 鼹与单、双六撼通电方式时礴个控制绕组网时通墩的绪况相慰。版以， 步进电机按双三拍通电方式运行时，它的步距角应和单三拍通电方式 稳舔，毪是3 0 发。 a ，a 相遇电b a 、b 相通电c b 相通电d ，b 、c 相通电 图3 2 六拍通电时转子位置 由娃上