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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。
移動精密平臺（www.tushumi.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x、y 方向位移的應(yīng)變耦合很小, 因而,
微位移檢測傳感器在x、y 方向的測量將具有較高的準(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。
移動精密平臺（www.tushumi.cn）電路設(shè)計(jì)
二維微位移平臺測量系統(tǒng)的處理電路由電源模塊、信號調(diào)理模塊、電源監(jiān)控模塊、信號處理模塊、通訊模塊組成。
電源模塊對整個系統(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)字電路對模擬電路部分的干擾。電源監(jiān)控模塊對信號處理模塊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。
移動精密平臺（www.tushumi.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、動態(tài)范圍高和防混淆要求低等優(yōu)點(diǎn)
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