基于微机通讯的数字式应变仪研究与设计

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要该文介绍了基于微机通讯的数字式应变仪的研究与设计。针对微弱信号在硬件选择上和软件方面采用相应方法来提高精度和抗干扰能力。采用RS232串行方式与上位机之间通讯，并且控制数据和实时数据采用不同种通讯协议来进行传输。本系统以MCS一51系列单片机兼容的单片机AT89c52为核心，由中央处理模块、信号放大模块、数据采集模块、人机接口模块和电源模块五部分构成。软件由上位机软件和下位机软件两部分构成：下位机软件采用模块化编程思想，选择执行效率最高的汇编语言编写系统软件。本测试仪器具有测试静应变量、动应变量、动荷系数和频率

2、等功能。经实验验证，本仪器及配套的上位机应用软件可以适应等强度梁冲击动应变测试测试的需求，同时通过设置参数还可以用于其它动态信号的测试。关键词：静态测试，动态测试，微机通讯，等强度梁，单片机基于微机通讯的数字式应变仪的研究与设计AbstractResearchonthedynamicstraintesting1nstrumentbasedonmicro-computercommunicationisintroduced．Inhardwareandsoftwareweadoptdifferentmeasuretoimproveprecision

3、andabilityofanti-jamming．Theinstrumentcommunicatewithuppercomputeinasynchronismserialcommunication．Therelevantcommunicationprotocolareusedforcontrol—dataandtime—data．AT89C52compatiblewithMCS-51isthecenterofthedynamicstrainimpacttestinginstrument．Thesystemincludecenterproces

4、sunit，signalamplificatorymodules，signalcollectingmodules，monitorinterfacemodulesandpowersupplymodules．Thesystemsoftwareiscomposedofdown—computersoftwareandupper。computersoftware．Becauseofthehi曲executingefficiencyoftheassemblelanguage，itisusedtOwritemodularizedprogramforthed

5、own—computersoftwareThistestinginstrumenthasthefunctionoftestingstaticstrain，dynamicstrain，dynamicload—coefficient，frequencyandSOon．Theapparatusandtheuppercomputerapplicationmayfittotheneedsofdynamicstrainimpacttestingapparatusofbeamwithequalstrengthandmaybeusedtootherdynam

6、ictestingbysettingdifferentparameters-KeyWords：Statictesting，Dynamictesting，Micro·computercommunication，Beamwithequalstrength·SCMII南京航空航天人学硕士学位论文第一章绪论1．1本课题的研究背景动应力、动应变、动荷系数以及振动固有频率是构件冲击载荷作用下的重要的力学性能参数。理论上是利用能量守恒定律、虎克定律、梁的近似挠度计算公式以及强度分析等方法分析计算出来的。但是由于附加了许多条件和假设，如冲击过程中只考虑动能、

7、势能和变形能之间的转化，没有考虑诸如热能、声能等其它形式的能量的损失，以及支撑钢架、底座的刚度等，导致实际的动态性能计算结果与理论置之间会产生一定的偏差⋯。为此设计了等强度梁冲击动应力动应变、动荷系数及固有频率测试实验。通过本实验，一方面，可以验证理论分析的结果，使学生对动应力、动应变、动荷系数、固有频率等概念有更深入的了解和认识；另一方面，可以加强学生分析问题的能力。由于本实验涉及到力学、动态测试技术、电阻应变测试、信号分析与处理等多门课程，是一个综合性、启发性比较强的实验，有利于培养学生的动手能力和分析问题的能力。以往在进行本实验时，采用

8、的仪器较多、较分散，并且不能完全满足本实验的要求。为此，开发了基于微机通讯的数字式应变仪。1．2冲击动应变动荷系数测试实验装置介绍和实验原理1．2．2实验装置介绍等