1　前言

　　哈爾濱電機(jī)有限責(zé)任公司的定子車鏜床主要用于汽輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座的生產(chǎn)撩轰。原來機(jī)座軸角分度的測(cè)量是根據(jù)光學(xué)反射及投影的原理測(cè)量的老玛。人的肉眼分辨率低，加上測(cè)量儀器自身的限制钧敞，測(cè)量精度較低，工作起來繁鎖蛙陆，且易產(chǎn)生錯(cuò)誤笨迂。為了提高精度摄李，增加測(cè)量的可靠性，我們選用了SJF-01型數(shù)字式精密分度儀來測(cè)量軸角捍彼。該儀器操作簡單墅萌，顯示直觀，不僅提高了測(cè)量精度蒜猎，而且也減少了出錯(cuò)幾率肄酬。

　　2　技術(shù)性能和指標(biāo)

　　定子車鏜床軸角分度測(cè)量系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)顯改造后，操作者只需根據(jù)需要川麦，按動(dòng)電動(dòng)開關(guān)显憾，機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)角度就會(huì)以數(shù)字形式顯示出來。該儀器的顯示方式有度善歌、分件塌、秒和十進(jìn)制兩種，分為上吸哩、下兩行顯示漱凝，可根據(jù)用戶要求任意選擇；其分辨率為2″诸迟，測(cè)量精度達(dá)2.5″茸炒；機(jī)床轉(zhuǎn)速應(yīng)小于30r/min；絕對(duì)零點(diǎn)任選阵苇；供電電源為AC220V±5%壁公；工作溫度在0℃～40℃之間為最佳。

　　3　SJF-01型數(shù)字式分度儀的工作原理

　　3.1　信號(hào)的采集

　　SJF-01型數(shù)字式分度儀的信息采集慎玖，采用了JX130型絕對(duì)式軸角編碼器作為角度位移計(jì)量元件贮尖，同軸安裝兩臺(tái)，對(duì)裝于分度齒輪軸上趁怔。編碼器有24個(gè)插孔湿硝，需采集24路信號(hào)。由于編碼器采集到的信號(hào)幅值不夠润努，我們采用了單電源四運(yùn)算放大器LM324對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大关斜，放大后的信號(hào)作為電壓比較器LM339的輸入端輸入，經(jīng)比較器處理后铺浇，產(chǎn)生所需的信號(hào)送入主機(jī)板痢畜。

　　3.2　數(shù)顯儀器的工作原理

　　SJF-01型數(shù)字式精密分度儀采用了工業(yè)控制中較為先進(jìn)的8031單片機(jī)作為中央處理器，外部配以輔助電路祷消，其中包括地址鎖存器轴及、外部程序存貯器、譯碼器、A/D塑渤、D/A轉(zhuǎn)換器巢的、緩沖器、驅(qū)動(dòng)器等共同完成軸角分度測(cè)量及顯示工作饱舆。

　　8031單片機(jī)是將中央處理器(CPU)嘴符、隨機(jī)存貯器(RAM)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器稻蒂、并行及串行I/O口集成在一塊芯片上做成的計(jì)算機(jī)蒿荤，它具有較強(qiáng)的通用性，又具有相當(dāng)?shù)膶Ｓ眯悦胙溃m合于各種控制系統(tǒng)禾绊。片內(nèi)設(shè)有多個(gè)I/O接口，便于系統(tǒng)擴(kuò)展及信息交換乍恐，片內(nèi)還帶有定時(shí)器/計(jì)數(shù)器评疗。8031單片機(jī)內(nèi)沒有程序存貯器，需外部擴(kuò)展一片程序存貯器EPROM2732茵烈。單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展是通過單片機(jī)片外引腳進(jìn)行的百匆。8031單片機(jī)片外有40個(gè)引腳，其中VCC(40腳)和VSS(20腳)分別接+5V電源和地呜投。XTAL1(19腳)和XTAL2(18腳)分別接晶振的兩端加匈。RST/VPP(19腳)用于單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)。ALE/PROG(30腳)為地址鎖存器74LS373的鎖存允許信號(hào)仑荐。PSEN(29腳)是在訪問片外程序存貯器EPROM2732時(shí)輸出負(fù)脈沖作為程序存貯器的讀選通信號(hào)雕拼。EA/VPD(引腳)在8031單片機(jī)中必須接地或接低電平。P0．0～P0．7(39腳～32腳)稱為P0口粘招，在訪問外部程序存貯器EPROM2732時(shí)作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口啥寇，它分時(shí)提供8位地址線和8位雙向數(shù)據(jù)總線。P2口的P2．0～P2．3用作外部程序存貯器EPROM2732的高四位地址總線洒扎。P2口的P2．4～P2．7用作譯碼器的輸入端辑甜。P1口的P1．0腳用作脈沖信號(hào)的發(fā)出端。P1．3和P1．4用于控制AD7574驹播。

　　8031單片機(jī)同普通數(shù)字計(jì)算機(jī)一樣只能處理數(shù)字量而不能直接處理模擬量蝎业，所以必須進(jìn)行A/D、D/A轉(zhuǎn)換谓虽。前者供8031單片機(jī)處理捣卵，后者用以控制或驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。為了確保轉(zhuǎn)換結(jié)果的準(zhǔn)確性笤簸，A/D借陕、D/A轉(zhuǎn)換必須達(dá)到足夠的精度远丸；當(dāng)處理快速檢測(cè)過程時(shí)，還要保證足夠的速度册安。在該儀器中奉量，AD7574是用來完成A/D轉(zhuǎn)換的。各種型號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換芯片均設(shè)有數(shù)據(jù)輸出引腳东著、啟動(dòng)引腳、轉(zhuǎn)換結(jié)束引腳等妓唬。8031單片機(jī)擴(kuò)展A/D轉(zhuǎn)換器就是要處理好上述引腳與CPU之間的硬件連接铲瞎。此外，在SJF-01型數(shù)字式精密分度儀中苫昌，還選用了LF398作為采樣保持器颤绕，AD7502作模擬開關(guān)，AD581作基準(zhǔn)穩(wěn)壓源祟身，UA1489作電平轉(zhuǎn)換器奥务，74LS04作反向器，8282作驅(qū)動(dòng)器等外圍輔助電路袜硫。

　　3.3　軟件結(jié)構(gòu)

　　該儀器的軟件程序采用的是匯編語言氯葬，程序執(zhí)行速度快，節(jié)省存貯空間婉陷。采用助記符和標(biāo)號(hào)地址為程序的編寫提供了方便帚称，不必記憶指令的機(jī)器碼，也不必在編寫程序時(shí)進(jìn)行地址計(jì)算秽澳。

　　4　結(jié)論

　哈爾濱電機(jī)有限責(zé)任公司的定子車鏜床經(jīng)過數(shù)顯改造后闯睹，操作者工作起來十分方便，只需按電動(dòng)開關(guān)担神，儀器上就會(huì)顯示出軸角分度楼吃，達(dá)到要求后，即可定位鉆孔入驮。改造后的機(jī)床加工一臺(tái)機(jī)座比以前提前了4～5天路统，節(jié)約了人力，縮短了工期鹊逛，降低了產(chǎn)品成本渺类，提高了經(jīng)濟(jì)效益，初步實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的自動(dòng)化控制象讶。由于該儀器采用的是8031單片機(jī)作中央處理器且采樣是通過同軸對(duì)裝兩臺(tái)絕對(duì)式軸角編碼器來完成信號(hào)的采集的累换，其精度和可靠性比其它數(shù)顯儀器要高。

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