钢化玻璃在线应力检测系统设计课件

钢化真空玻璃在线应力检测系统设计,学生姓名：崔磊指导老师：邵麦顿,一、课题的来源二、课题研究的背景及意义三、本课题国内外研究动态四、课题研究的主要内容五、课题进度计划,主要内容,课题为学院专家组评审通过的教师命题，是指导老师研究的一个课题中的一部分。,一、课题的来源,钢化真空玻璃在汽车行业、建筑行业、航空航海、电器仪器等众多的领域中都有着广泛的应用。钢化玻璃的主要优点体现在机械强度、热稳定性、安全性能三方面上。钢化玻璃的强度是普通玻璃的好几倍，抗弯强度以及抗冲击强度都是普通玻璃的好几倍。基于这样的目的，寻找出一套快捷方便的检测方法，并在一定程度上降低生产成本，提高生产效率，创造更高的企业利润。,二、课题研究的背景及意义,应力：当材料在外力作用下而没有移动的时候，接下来它的尺寸和几何形状将会发生改变，这种形变就称为应变。材料在发生形变时，其内部会产生反作用力来抵抗外力，大小相等但方向相反。我国钢化玻璃标准建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃GB15763.2-2005规定了钢化玻璃的表面应力值应不小于90MPa。应力检测的方法定性有和定量。,三、本课题相关基本知识,早期钢化玻璃厂商大多是依赖大量的抗冲击实验来确定钢化工艺条件，不仅耗时耗力而且成本高昂，更主要的是这严重的阻碍了国内钢化玻璃工业的发展。当前，国内设备仍然无法大面积推广，产品缺乏市场化，可靠性、信赖度还未能完全被国内专家和使用者所接受，这是我们国内检测设备商必须要严肃面对和解决的问题薄切片光测弹性法是一种破损性的测量方法，它不适用于物理钢化玻璃。薄切片，就是将玻璃碎成小块，再取小块进行测量。这一破碎作用会造成大量的内应力释放，甚至会影响到测量结果微分表面折射计：高折射率玻璃棱镜放置在样品表面上，然后将漫射的单色光投射到界面上。（1）入射角3大于临界角，（2）入射角1小于临界角，（3）入射角2为临界角，,三、本课题国内外研究现状,钢化真空玻璃在线应力检测系统，采用基于单片机的形式来完成，是具有信号采集、传输、显示、分析、等功能的完整系统，有如下组成部分：1.系统的设计方案应力传感器-放大器-模数转换器-单片机-LED显示2硬件部分的设计A应力传感器+B最小系统设计+CA/D转换器+D单片机+E电路设计3软件部分设计主程序+子程序,四、课题研究的主要内容,A应力传感器应力传感器是把非电物理量（位移、力、压力、加速度）转换为电阻值变化的传感器。分类：电阻应变式传感器、电位器式传感器和锰铜压阻传感器电阻应变片通常是由金属导体或半导体制成，但是电阻式应变片中应用较多的是金属电阻应变片。常态下是将应变片粘贴在待测量的物体上，当接收到应力变化时，应变片的阻值会发生改变，阻值变化引起电压发生变化。,四、课题研究的主要内容,B单片机最小系统单片机又称单片微控制器，是在一块芯片中集成了CPU（中央处理器）、RAM（数据存储器）、ROM（程序存储器）、定时器/计数器和多种功能的I/O（输入/输出）接口等一台计算机所需要的基本功能部件，从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。单片机的最小系统就是让单片机能正常工作并发挥其功能时所必须的组成部分，也可理解为是用最少的元件组成的单片机可以工作的系统,四、课题研究的主要内容,CA/D转换器A/D转换器是将一个模拟量转换成数字量，以便于单片机进行数据处理。主要选择性能参数：（1）分辨率在A/D转换器中，分辨率是衡量转换器能够分辨出输入模拟量最小标化程度的技术指标。分辨率决定于A/D转换器的位数。对输入信号的分辨能力。(2)转换时间，转换时间指A/D转换器完成一转换所需要的时间。不同类型的转换器转换速度也不尽相同；(3)转换精度A/D转换器的转换精度表示为一个实际的模数转换器与一个理想的模数转换器的在量化值上的差值，可用绝对误差或相对误差表示；,四、课题研究的主要内容,ADC0809是一种由8路模拟输入、8位数字量输出的逐次比较型的A/D转换器ADC0809采用逐次比较的方法完成A/D转换，由单一的正五伏电源供电。片内带有由C、B、A的编码决定选择的通道的锁存功能的模拟开关。,四、课题研究的主要内容,D单片机AT89C51AT89C51是一个低电压，高性能CMOS，8位单片机带有4K字节的可反复擦写的程序存储器（PENROM）和128字节的存取数据存储器（RAM），片内含有8位中央处理器和闪烁存储单元，有较强的功能的AT89C51单片机能够被应用到控制领域中。引脚图、内部结构图,四、课题研究的主要内容,E电路设计电源电路接5伏电压，电源电路可以提供稳定的电压源，从而保证了系统可以稳定工作,四、课题研究的主要内容,接口电路单片机与模数转换器接口的设计中采用了中断方式。ADC0809片内有三态输出锁存器，因此可以直接与单片机相接。这里ADC0809作为一个外部扩展并行I/O口，选用先选法寻址。,四、课题研究的主要内容,显示电路74LS24574LS245常作为三态数据缓冲器，是一个8路同向三态双向数据缓冲器。（引脚图右图）驱动电路单片机的驱动电流过小，会影响工作的稳定性，我们再加一个驱动电路。,四、课题研究的主要内容,软件部分软件部分主要是初始化、数据采集、数据处理并进行显示、调用子程序主程序主程序流程图,四、课题研究的主要内容,子程序A/D转换器A/D转换子程序主要用于ADC0809输入模拟电压进行模数转换。再将转换过的数值储存在8个相应的存入单元内。显示子程序显示子程序采用动态扫描的方法来实现4位数码管的数值显示。LED数码管采用软件译码动态扫描方式。在显示子程序中包含把8个存储单元的数值依次取出送到4位数码管上显示的多路循环显示和每一路显示1秒，并且在显示程序时只对当前选中的一路数据进行显示的单路显示。每路数据的显示都需经过转换变成十进制BCD码，放于4个数码管的显示缓冲