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在x 方向位移作用下, 主要是下面一組應(yīng)變梁發(fā)生變形, 產(chǎn)生較大的應(yīng)變, 反之在y 方向位移作用下, 主要是上面一組應(yīng)變梁發(fā)生變形。同時(shí),
有限元分析顯示在應(yīng)變梁的這種變形情況下, z 方向( 沿應(yīng)變梁長度方向) 的應(yīng)變明顯大于x 和y 方向的應(yīng)變, 所以應(yīng)變片沿z 方向粘貼以測(cè)量z
方向應(yīng)變。其次, 應(yīng)變梁的下端和上端分別為應(yīng)變正負(fù)大的區(qū)域, 在這些位置放置應(yīng)變片, 能夠在同樣的條件下產(chǎn)生較大的輸出。在x 方向位移作用下,
下應(yīng)變梁在應(yīng)變片的應(yīng)變柵區(qū)域的節(jié)點(diǎn)平均應(yīng)變?yōu)?65. 86 le, 而上應(yīng)變梁為0. 41 le。
移動(dòng)精密平臺(tái)（www.zhangyuhudong.cn）在y 方向位移作用下,
上應(yīng)變梁在應(yīng)變片的應(yīng)變柵區(qū)域的節(jié)點(diǎn)平均應(yīng)變?yōu)?70. 29 le, 而下應(yīng)變梁為0. 93 le。這表明傳感器對(duì)x、y 方向位移的應(yīng)變耦合很小, 因而,
微位移檢測(cè)傳感器在x、y 方向的測(cè)量將具有較高的準(zhǔn)確性。從0~ 25 lm 以5 lm 為間隔施加位移載荷進(jìn)行有限元計(jì)算, x、y
方向位移載荷作用下彈性體的最大應(yīng)變曲線如圖4 所示( 450, 408) 。分析結(jié)果表明傳感器結(jié)構(gòu)具有很好的輸入輸出線性關(guān)系。
移動(dòng)精密平臺(tái)（www.zhangyuhudong.cn）電路設(shè)計(jì)
二維微位移平臺(tái)測(cè)量系統(tǒng)的處理電路由電源模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、電源監(jiān)控模塊、信號(hào)處理模塊、通訊模塊組成。
電源模塊對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電,
數(shù)字地與模擬地分離, 在一點(diǎn)相連, 減少了外界以及數(shù)字電路對(duì)模擬電路部分的干擾。電源監(jiān)控模塊對(duì)信號(hào)處理模塊msc1210 的工作電壓進(jìn)行監(jiān)控,
一旦msc1210 的工作電壓低于復(fù)位閾值電壓, 電源監(jiān)控模塊將幫助其復(fù)位, 從而保證了工作電壓的可靠性。信號(hào)處理模塊msc1210
是一種基于片上系統(tǒng)的微處理器, 運(yùn)算速度快、精度高、功耗低, 附帶多個(gè)增強(qiáng)功能, 集成度高。msc1210 具有高達(dá)24 位無丟失碼a/ d 轉(zhuǎn)換, 在10
hz 采樣頻率下轉(zhuǎn)換可得到22 位有效轉(zhuǎn)換結(jié)果, 精度高。采樣值在進(jìn)行信號(hào)調(diào)理后進(jìn)入msc1210, 經(jīng)多路開關(guān)、bu f、pga 、濾波、adc
及運(yùn)算處理后, 數(shù)字信號(hào)通過u art 傳送到通訊模塊, 經(jīng)轉(zhuǎn)換, 與pc 機(jī)的rs232 串口進(jìn)行通訊。當(dāng)msc1210 的psen腳拉低時(shí),
這一接口還可用于下載程序。
移動(dòng)精密平臺(tái)（www.zhangyuhudong.cn）軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)包括微處理器(
下位機(jī)) 的程序設(shè)計(jì)和上位機(jī)的程序設(shè)計(jì)。其中, 微處理器的程序是用keil c51 編譯器在uvisio n2 的環(huán)境中編寫而成的。下位機(jī)程序流程框圖如圖6
所示。首先, 對(duì)rs232串口和msc1210 進(jìn)行初始化, 并接受pc 機(jī)的初始化信息。當(dāng)pc 機(jī)啟動(dòng)控制后, a dc 開始工作, 判斷adc
是否達(dá)到穩(wěn)定工作的條件, 如果滿足則選擇下一通道繼續(xù)進(jìn)行采樣。msc1210 采用的是高精度的delta- sigma a dc,
它具有精度高、線性好、動(dòng)態(tài)范圍高和防混淆要求低等優(yōu)點(diǎn)
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