某型雷達(dá)中磁粉離合器在使用過(guò)程中，由于磁粉結(jié)塊等原因，故障率很高，且發(fā)生故障后嚴(yán)重影響雷達(dá)跟蹤性能。由于其結(jié)構(gòu)特殊，檢測(cè)難度較大，發(fā)生故障后主要采取換件修理，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，更換不當(dāng)還容易造成其它部位的損壞。目前市場(chǎng)上沒(méi)有合適的儀器對(duì)該型號(hào)的磁粉離合器進(jìn)行測(cè)量，更沒(méi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)衡量磁粉離合器的好壞。同時(shí)磁粉離合器在經(jīng)過(guò)修理或更換后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行跑臺(tái)試驗(yàn)，可使磁粉離合器的性能更加穩(wěn)定，延長(zhǎng)使用壽命。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 磁粉離合器智能檢測(cè)系統(tǒng)由檢測(cè)控制儀和測(cè)試臺(tái)組成。根據(jù)磁粉離合器的實(shí)際工作情況，利用直流靜音電動(dòng)機(jī)向磁粉離合器提供原動(dòng)力。磁粉離合器不加驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，扭矩傳感器上無(wú)扭矩產(chǎn)生。當(dāng)離合器加上驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，從動(dòng)軸上就有相對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定扭矩輸出，所產(chǎn)生的扭矩傳到扭矩傳感器上，傳感器將此扭矩成比例的轉(zhuǎn)換為一定頻率的方波。檢測(cè)控制儀將方波信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波后轉(zhuǎn)換為扭矩?cái)?shù)值，單片機(jī)將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)磁粉離合器的起始轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩范圍以及轉(zhuǎn)矩和激磁電流成正比的特性來(lái)判斷離合器的性能，同時(shí)把數(shù)值送到液晶顯示屏顯示。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 2．1 機(jī)械部分設(shè)計(jì) 測(cè)試臺(tái)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上主要考慮磁粉離合器和扭矩傳感器的同心度和安裝及使用過(guò)程中的變形，同時(shí)應(yīng)方便各部件的拆裝。如果磁粉離合器與扭矩傳感器不同心，就會(huì)造成測(cè)量時(shí)有零點(diǎn)誤差，我們采取扭矩傳感器固定，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以調(diào)整的方案。 電動(dòng)機(jī)需要體積小，噪聲低，輸出轉(zhuǎn)矩大于4 N·m，輸出轉(zhuǎn)速小于1 000轉(zhuǎn)／分。扭矩傳感器是完成磁粉離合器性能檢測(cè)最重要的元器件，要求量程在2 000 mN·m，輸出標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)，可測(cè)量靜態(tài)扭矩。先拆下直流電動(dòng)機(jī)，擰下扭矩傳感器上邊軸上的螺釘。把連接器套在扭矩傳感器和磁粉離合器的軸上，并擰緊離合器軸上的螺釘，扭矩傳感器軸上的螺釘剛好卡到鍵槽內(nèi)，但不要擰緊。再把磁粉離合器固定到支架上，先不擰緊螺釘，此時(shí)一邊轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩傳感器的軸，一邊調(diào)節(jié)離合器的固定螺釘，到左右轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)無(wú)阻力，將傳感器頂絲卡入鍵槽內(nèi)。此時(shí)即完成測(cè)試臺(tái)機(jī)械部分。 ．2 電路部分設(shè)計(jì) 2．2．1 微控制器 本系統(tǒng)采用AT89C55WD單片機(jī)作為系統(tǒng)控制器。AT89C55WD是一種低電壓高性能的CMOS型8位單片機(jī)，能夠給眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供靈活性的有效解決方案。該單片機(jī)內(nèi)部集成有20K的可編程ROM和256字節(jié)的RAM，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，采用通用編程方式，具有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向I／O口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，工作頻率能達(dá)到33 MHz，完全能夠滿足系統(tǒng)需要。 2．2 扭矩信號(hào)整形轉(zhuǎn)換電路 J6接扭矩傳感器，C20為濾波電容，用于濾去干擾信號(hào)；C12為耦合電容，R5、R6為分壓電路，用于降低輸入電壓幅值：IC5A作電壓比較器，有信號(hào)時(shí)輸出方波，同時(shí)可以提高輸入阻抗和驅(qū)動(dòng)光耦。光耦將±15V方波信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平信號(hào)。
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