本項目研制的橡膠硬度計檢定裝置采用微機控制高精度測力傳感器,力值測量范圍0.01N~50N,加載的力值準確度可達到0.1%FS。
技術(shù)關(guān)鍵是如何準確控制力值的加載和荷穩(wěn)定性,因此控制系統(tǒng)采用全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機,其控制精度主要由電機軸后端的角度編碼器保證,采用帶標準2500線編碼器的電機,驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù),其脈沖當量為360°/10000=0.036°。交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,可涵蓋機械的剛性不足,并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析技能(FFT),可檢測出機械的共振點,便于系統(tǒng)調(diào)整。交流伺服系統(tǒng)的加速性能好,從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒,非常適用于力值加載要求快速啟停的控制場合。由于交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為環(huán)控制,驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣,內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán),一般不會出現(xiàn)電機的丟步或過沖現(xiàn)象,控制性能更為可靠,以達到加載力值平穩(wěn)可靠和力值保荷穩(wěn)定的目的。進而可以準確標定出硬度計力值與刻度值的關(guān)系。
控制系統(tǒng)可通過觸摸屏操作進行控制,利用控制卡可分別控制伺服電機的動作和測力傳感器的力值的采集,最終在觸摸屏上顯示結(jié)果。儀器的最小分辨力可達0.1mN或0.01HA/HD。 |