某型雷達(dá)中磁粉離合器在使用過程中，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。目前市場上沒有合適的儀器對(duì)該型號(hào)的磁粉離合器進(jìn)行測量，更沒有相應(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，延長使用壽命。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 磁粉離合器智能檢測系統(tǒng)由檢測控制儀和測試臺(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。檢測控制儀將方波信號(hào)經(jīng)過數(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)無阻力，將傳感器頂絲卡入鍵槽內(nèi)。此時(shí)即完成測試臺(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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