精准曲线、极速测量之奥龙芯控制系统详细介绍

• 全自动高速响应闭环传感器加载系统，大平台整体移动，实现高精度快速测试
• 提升执行机构控制精度
• 原系统属于毫秒级控制系统。无法实现步控。
• 新系统属于微秒级控制系统。可实现高速步控。
• 步控精度可达纳米级！

提升设备的综合性能，提高设备的检测精度以及速度

       1.提升处理力传感器模拟信号的能力。换“眼”

       2.提升处理整体数字信号的能力。换“芯”

       3.提升位移测量的精度。换“耳”

       4.提升电机控制的精度。换“手”

       5.改善人机界面。换“脸”

      眼明手快，提高生产效率。

对位移传感器设置专用的管理装置QEI

• 原主板无专用管理装置，CPU必须在整个加载过程中不断亲自处理位移传感器信号。
• 设置专用管理装置后，CPU只需在开始和结束两个时间点上读取数据即可，加载过程CPU可集中资源管理力传感器和加载电机，使得控制更为快速，精度更高。

导入日本高精度磁栅位移传感器

 原位移传感器为国产光栅位移传感器。存在一致性差，需要与设备进行配套选别的问题。

 日本高精度位移传感器一致性高。受环境影响更小。寿命可达1亿5千万次以上。

传统电加荷洛氏硬度计力值加载过程慢，如果加载速度要控制在国标GBT230/T-91要求的8秒内，则会出现如图中红色曲线在试验力F_总时不断的过冲和卸除来接近F_总的现象。其导致的结果，一是硬度计必须放慢试验的速度，造成检测时间过长；二是过冲现象一定程度上影响了试验精度。

     本设备采用更先进适用的中央处理芯片，高速响应整个硬度试验的过程，每一次硬度试验的启动到结束，中央处理芯片会超高速的处理1.8万—3万组数据。将传统电加荷硬度计需要8秒才可以做到的加载动作，缩短到1.75秒(ISO6508-1:99统一了试验力施加时间为1~8s之内)。如图中蓝色曲线所示，实现加载过程的速度达到极速，加载到总试验力的过程中力值平滑无过冲， 提高了电加荷硬度计的加载速度和精度。

 芯机曲线详解

 1.力值和压深曲线。

硬度计工作过程中，主芯片实时读取压力传感器、位移传感器数据，并将数据转换成曲线，图中曲线为28.3HRC硬度块的力值和压深曲线。

2.压力-压深曲线

                          图中纵坐标为压力、横坐标为压深

检测过程中导出压力和压深的同步数据，自动生成压力-压深曲线，并得出阴影部分面积，以供弹性模量等研究。

精准的硬度修正

       如标准硬度曲线是一条直线，如图中黑色线段。

传统电动数显硬度计的硬度自动修正如图中黄色线段，修正一般分三段，且仅在标定点附近与标准硬度基本吻合，离标定点越远硬度值相差越大。

经过“芯”机控制方法的进一步改造提升，机器原始硬度曲线如图中红色线段。对整个量程的硬度修正给一个共同的系数，硬度曲线将会提升到标准硬度曲线相吻合的状态，经实验得出结论：给定一个共同系数后，不做任何区间修正，对24HRC、48HRC和63HRC标准硬度块进行硬度测试，其与标准块硬度分别是24HRC误差为0.9HRC，48HRC误差为0.2HRC，63HRC误差为0.8HRC。

现把整个硬度区间划分为8个以上硬度修正区间，如图中蓝色线段，此修正方法细化整个硬度区间，将电动数显硬度计的硬度修正简单化、精准化。

实验数据：测试硬度精度最高达到≤0.15HRC的正负偏差！