频率测量仪器介绍

个别的振动焊接仪器上都自带有加速度测量仪，振动焊接即在焊接的过程中施加振动。但是保守的振动焊接的加速度测量仪器只能流动在一点上进行测量，很难保证稳幅和稳频的结果。振动幅度和振动频率是表征振动历程的两个主要参数。工程操纵中，个体用振动加速度来庖代振动幅度，二者都表达了振动过程中的能量观点。履行振动焊接时，必要准确而实时地测量加速度这个参数，以便于控制振动历程，保证相关工艺结果。为了进一步研究振动焊接在特定测试板上的振动形式，把持现有前提，环抱加速度传感器ADXL50假想开辟了一种低成本、低功耗、操纵及携带方便、展现直观的振动加速度-频率测量仪器。

　　1设计方案

　　本仪器包含传感器及其焦点电路、信号调理电路、加速度一频率展现三部分。传感器及其焦点电路封装于小型樊篱容器内，如图1所示。固定于振动物体上，随之同步振动，输出测量旌旗灯号；信号调理电路接收电信号，履行缩小、滤波等必要处理；经过处理后的信号被送入展现部门，旌旗灯号的频率和幅度以数值形式展现于LED数码管上，实现加速度和频率的实时丈量。

　　2传感器及其焦点电路的设想

　　采用差动电容作为痴钝元件，选用了美国ADI公司出产的ADXL50加速度计作为振动传感器。被集成了单片集成电路上。用闭环反映力平衡技术和完整的信号调理电路构成闭环随动式加速度计，其输出电压与其感触的加速度成正比。

　　最大测量范围为±50gg为重力加速度)输出电压范围为0.254.75V灵敏度为20mV/g通过外接元件，ADXL50采用单电源+5V供电。连络其内置的缓冲放大器，调治放大倍数和0g时的电平，也可构成滤波电路。

　　遏制频率为1/RC2CC3=303Hz振动时效和振动焊接的频率个体不超过200Hz是以可以或许满足需要。调治可变电阻R4可以或许使传感器ADXL50零加速度情况下的输出为2.5V缓冲放大器放大倍数为RC2/RC3=5即传感器输出为0.1V/gRC2与CC3构成一低通滤波器。

　　3信号调理电路

　　3.1放大电路

　　一个由运算放大器构成的负反映放大电路，信号调理电路中的放大器电路。调治可变电阻RW2阻值可进一步微调输出旌旗灯号的放大倍数。输出信号减去0g电平，可使放大器输出电压值恰好为加速度值的1/10便于进一步履行数字显现。调治可变电阻RW2阻值可以微调0g电平，修改信号误差。VSS为-5V供电电源，VCC为+5V供电电源，其余各图与此相同，不予多述。为前进系统集成度，全数系统中使用的四个运放全部由TLC27L4供应。

　　3.2滤波电路

　　采用施密特触发器振荡器自定时的双电源供电。TLC04遏制频次的稳定性只与时钟频率稳定性相关，滤波电路选用美国TI公司出产的巴特沃斯四阶开关电容低通滤波器TLC04作为滤波电路的重要组成部门。遏制频率时钟可调，那时钟一遏制频率比为501是以假想遏制频率为1/1.69RF1CF150=251.8Hz知足了振动时效和振动焊接工艺的请求。

　　3.3绝对值检波电路

　　便于加速度值的进一步数字显现。即当输入信号Vin>0时，通过绝对值检波电路（如图6所示）可以或许对互换信号履行绝对值处理。输出旌旗灯号Vout=Vin而当Vin<0时，Vout=-Vin

　　4数据显现

　　4.1加速度值显示

　　直接通过数码展现输出旌旗灯号的电压数值，绝对值电路输出的电压旌旗灯号在数值劣等于加速度值的1/10因此选用JL5135直流数字电压表作为表头。同时设置数字电压表的小数点地位，使之入大10倍后展现值为加速度数值。

　　4.2频率值显示

　　使之成为呼应频次的方波信号，把滤波电路输出的信号接入一开环放大器电路。操纵JL4ZPL-A 四位数显自动频率表读出频率数值。

　　5电源部门

　　需提供±5V电源，全数系统采纳4节1.5V充电干电池供电。为保证各集成电路芯片的正常任务。分袂采纳TPS7350和TPS6735作为+5V和-5V稳压电源。

　　频繁用于振动时效和振动焊接工艺的测控中，本仪器调试成功后。如上海宝冶工业装配公司执行的高炉厚板电渣焊振动焊接工艺实行等。该仪器以春便携式的设想、简单直观的操纵方式和精确的测量成果得到相关技术人员不合好评。