風傳感器的自動化檢驗裝置製造方法
2023-09-17 23:23:50 2
風傳感器的自動化檢驗裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種風傳感器的自動化檢驗裝置。該裝置的主體部分包括風傳感器安裝座、定位銷、風洞定位塊、支撐臂、橫板、主體緊固塊、橫板固定套、旋轉軸、平鍵、平面推力軸承、旋轉軸外套、減速箱連接套、軸承預緊主圈、軸承預緊副圈、減速箱、深溝軸承、蝸輪、減速箱底板、蝸杆、蝸杆封蓋、蝸杆預緊圈、聯軸器、步進電機安裝座和步進電機；控制部分包括裝置控制器、液晶屏、按鍵、步進電機驅動器和風傳感器。與現有技術相比，本裝置實現了風傳感器風速風向檢驗自動化，取代了之前操作人員人工操作的方式，減輕了檢驗階段人為因素對於數據準確度的影響，極大地提高了風向風速檢驗的精度。
【專利說明】風傳感器的自動化檢驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及對氣象風向風速的檢驗設備，特別是涉及一種風傳感器的自動化檢驗裝置。
【背景技術】
[0002]根據國家氣象局要求，每年各個省局要進行風速風向儀的計量檢定工作。現階段我國氣象行業風向風速傳感器為機械式風速風向傳感器，其檢驗裝置為老式人工操作設備，其缺點是檢驗精度低，自動化程度不高，操作複雜，功能單一，人為幹擾影響檢驗結果，已經不能滿足現代氣象行業檢驗要求。隨著科技的不斷發展，超聲波風速風向儀結構緊湊、精度高、無機械傳動件、可長時間運轉等優勢，將作為我國新一代風速風向傳感器使用。隨著超聲波風速風向儀在氣象部門的逐漸推廣，其檢驗設備與老式人工操作設備有著本質的不同。故急需研製一種風傳感器自動化檢驗裝置。
【發明內容】
[0003]鑑於現有技術存在的問題和缺陷，本實用新型提出了一種風傳感器的自動化檢驗
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[0004]本實用新型採取的技術方案是:一種風傳感器的自動化檢驗裝置，其特徵在於:該裝置由主體部分和控制部分兩大部分構成，主體部分包括風傳感器固定部件、風洞固定部件、主體部件和傳動減速部件，其中風傳感器固定部件包括風傳感器安裝座和定位銷；風洞固定部件包括風洞定位塊、支撐臂、橫板、主體緊固塊和橫板固定套；主體部件包括旋轉軸、平鍵、平面推力軸承、旋轉軸外套、減速箱連接套、軸承預緊主圈和軸承預緊副圈；傳動減速部件包括減速箱、深溝軸承、蝸輪、減速箱底板、蝸杆、蝸杆封蓋、蝸杆預緊圈、聯軸器、步進電機安裝座和步進電機；其中定位銷安裝在風傳感器安裝座上部，風傳感器安裝座通過螺紋安裝在旋轉軸上，旋轉軸依次從下向上套入平面推力軸承和旋轉軸外套且通過橫板和減速箱連接套的中心孔進入減速箱，減速箱連接套通過螺紋與旋轉軸外套固定，並用頂絲旋入旋轉軸外套側面小螺紋孔，防止裝置鬆脫；用兩個沉頭螺栓分別穿過兩個橫板固定套將橫板通過減速箱連接套與減速箱螺紋連接；渦輪位於兩個深溝軸承中間，依次由下向上套入旋轉軸，利用平鍵將蝸輪固定在旋轉軸上，用於傳遞扭矩；減速箱底板通過螺栓固定在減速箱底部；軸承預緊主圈和軸承預緊副圈旋入旋轉軸底部螺紋固定；減速箱側面孔放入蝸杆，用蝸杆封蓋通過螺栓固定；在蝸杆螺紋部位安裝兩個蝸杆預緊圈，用於調節蝸杆旋轉鬆緊；步進電機安裝座通過螺栓固定在減速箱側面，用於固定步進電機，步進電機通過聯軸器與蝸杆連接，用於傳動；兩個主體緊固塊通過螺栓穿過橫板與兩個支撐臂底部連接緊固；兩個風洞定位塊通過風洞安裝孔用螺栓與支撐臂頂部連接緊固。
[0005]本實用新型所述的控制部分包括裝置控制器、液晶屏、按鍵、步進電機驅動器、風傳感器，所述的裝置控制器包括主控制晶片、晶振電路、仿真電路、隔離電路、電源電路以及串口通訊電路，其中:晶振電路、仿真電路和電源電路分別與主控制晶片連接，主控制晶片通過液晶屏接口與液晶屏連接；主控制晶片通過按鍵控制接口與按鍵連接，主控制晶片與隔離電路連接後通過步進電機接口與步進電機驅動器連接，步進電機驅動器與步進電機連接；主控制晶片通過串口通訊電路中的三個串口分別與風傳感器、風洞及印表機/ PC機連接。
[0006]本實用新型產生的有益效果是:實現了風傳感器風速風向檢驗自動化，取代了之前操作人員人工操作的方式，減輕了檢驗階段人為因素對於數據準確度的影響，極大地提高了風向風速檢驗的精度。與現有技術相比，本裝置即可以滿足超聲波風速風向儀檢驗要求，還能滿足機械式風速風向傳感器的檢驗要求。
[0007]本裝置採用的風傳感器風向角度精度為0.1°，採用180:1的精密蝸輪、蝸杆，具有體積小、重量輕、其傳動比大、精度高、運行平穩無衝擊等特點，能夠滿足旋轉精度高於被驗風傳感器風向精度的檢驗要求。該裝置在運轉時要求速度低，驅動原件承載質量輕，步進電機作為執行部件，其控制性能優良，步距值不受外界電磁影響，中低輸出扭矩大，性價比高，通過驅動器，足可以滿足該檢驗裝置日常使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本裝置主體部分結構立體圖；
[0009]圖2是圖1的剖面圖；
[0010]圖3是圖1的分解圖；
[0011]圖4是本裝置控制部分連接原理框圖；
[0012]圖5是圖4中裝置控制器連接原理框圖；
[0013]圖6是圖4中步進電機驅動器電路的原理圖；
[0014]圖7是圖5中主控制晶片的原理圖；
[0015]圖8是圖5中晶振電路的原理圖；
[0016]圖9是圖5中仿真電路的原理圖；
[0017]圖10是圖5中電源電路的原理圖；
[0018]圖11是圖5中隔離電路的原理圖；
[0019]圖12是圖5中串口通訊電路的原理圖；
[0020]圖13是圖5中液晶屏接口電路的原理圖；
[0021]圖14是圖5中按鍵接口電路的原理圖；
[0022]圖15是圖5中步進電機接口電路的原理圖；
[0023]圖16是本裝置的主控程序流程圖；
[0024]圖17是圖16中步進電機脈衝驅動子程序流程圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0026]如圖1、圖2和圖3所示，該裝置由主體部分和控制部分兩大部分構成，主體部分包括風傳感器固定部件、風洞固定部件、主體部件和傳動減速部件，其中風傳感器固定部件包括風傳感器安裝座I和定位銷2 ;風洞固定部件包括風洞定位塊7、支撐臂8、橫板9、主體緊固塊10和橫板固定套11 ;主體部件包括旋轉軸3、平鍵4、平面推力軸承5、旋轉軸外套6、減速箱連接套12、軸承預緊主圈23和軸承預緊副圈24 ;傳動減速部件包括減速箱13、深溝軸承20、蝸輪21、減速箱底板22、蝸杆14、蝸杆封蓋15、蝸杆預緊圈16、聯軸器17、步進電機安裝座18和步進電機19 ;其中定位銷2安裝在風傳感器安裝座I上部，風傳感器安裝座I通過螺紋安裝在旋轉軸3上，旋轉軸3依次從下向上套入平面推力軸承5和旋轉軸外套6且通過橫板9和減速箱連接套12的中心孔進入減速箱13，減速箱連接套12通過螺紋與旋轉軸外套6固定，並用頂絲旋入旋轉軸外套6側面小螺紋孔，防止裝置鬆脫；用兩個沉頭螺栓分別穿過兩個橫板固定套11將橫板9通過減速箱連接套12與減速箱13螺紋連接；渦輪21位於兩個深溝軸承20中間，依次由下向上套入旋轉軸3，利用平鍵4將蝸輪21固定在旋轉軸3上，用於傳遞扭矩；減速箱底板22通過螺栓固定在減速箱13底部；軸承預緊主圈23和軸承預緊副圈24旋入旋轉軸3底部螺紋固定；減速箱13側面孔放入蝸杆14，用蝸杆封蓋15通過螺栓固定；在蝸杆14螺紋部位安裝兩個蝸杆預緊圈16，用於調節蝸杆14旋轉鬆緊；步進電機安裝座18通過螺栓固定在減速箱13側面，用於固定步進電機19，步進電機19通過聯軸器17與蝸杆14連接，用於傳動；兩個主體緊固塊10通過螺栓穿過橫板9與兩個支撐臂8底部連接緊固；兩個風洞定位塊7通過風洞安裝孔用螺栓與支撐臂8頂部連接緊固。
[0027]本實用新型的裝置主體部分為中空旋轉軸主體下沉式結構，由於風傳感器數據線位於底部，中空設計的旋轉軸便於風傳感器的接線。裝置主體通過風洞固定裝置安裝後均位於風洞測量位置外部，從而減少不了不必要的檢驗幹擾。旋轉軸採用兩個深溝軸承、一個平面推力軸承的運動機構，通過步進電機、聯軸器、蝸杆、蝸輪傳輸動力給旋轉軸，從而帶動風傳感器安裝座使風傳感器旋轉。為保持裝置長期的穩定性，蝸輪蝸杆部件間隙、軸向跳動均設有可調裝置。風傳感器安裝座根據被檢驗的風傳感器安裝尺寸要求進行設計，風傳感器指北側(即風向零點)設置安裝有定位銷，被測的風傳感器在連接好數據線後與風傳感器安裝座通過螺栓緊固連接。
[0028]風洞固定部件按照氣象設備檢驗標準要求，被檢驗設備測量端應置於風洞中心位置，由於超聲波風速風向儀比機械式高度有所增加，結合現有氣象風洞結構特點，風洞的固定部件採用下沉式設計，可使檢驗裝置不必安裝在風洞內部，有效減小了檢驗誤差，提高了檢驗的準確性。
[0029]如圖4和圖5所示，本實用新型的控制部分包括裝置控制器、液晶屏、按鍵、步進電機驅動器、風傳感器，所述的裝置控制器包括主控制晶片、晶振電路、仿真電路、隔離電路、電源電路以及串口通訊電路，其中:晶振電路、仿真電路和電源電路分別與主控制晶片連接，主控制晶片通過液晶屏接口與液晶屏連接；主控制晶片通過按鍵控制接口與按鍵連接，主控制晶片與隔離電路連接後通過步進電機接口與步進電機驅動器連接，步進電機驅動器與步進電機連接；主控制晶片通過串口通訊電路中的三個串口分別與風傳感器、風洞及印表機/ PC機連接。
[0030]如圖6所示，本實用新型的步進電機驅動器電路採用兩個集成晶片，分別為L297集成晶片U2和L298N集成晶片U3，L297集成晶片U2的3腳和4腳通過連接電容C150後接地，同時與電阻R80的一端連接後接+5V電源，L297集成晶片U2的6腳與電阻R80的另一端連接，同時通過連接電阻R90後接地，L297集成晶片U2的5腳連接電阻R70的一端及電容C140的一端，電阻R70的另一端接到接插件K6的I腳，電容C140的另一端與接插件K6的2腳連接後接地，接插件Κ6的3腳接+5V電源，L297集成晶片U2的7腳接+5V電源，L297集成晶片U2的10腳、11腳分別與L298N集成晶片U3的8腳、7腳連接，並分別通過連接電阻R50、電阻R40後同時接地，L297集成晶片U2的17腳、16腳、15腳、14腳、13腳、12腳分別與L298N集成晶片U3的I腳、2腳、3腳、4腳、5腳、6腳連接，L297集成晶片U2的18腳與電阻RlOO的一端、電容C170的一端及L298N集成晶片U3的15腳連接後接+5V電源，電容C170的另一端接地，電阻RlOO的另一端連接L297集成晶片U2的19腳及電容C160的一端，電容C160的另一端與L297集成晶片U2的20腳連接後接地，L298N集成晶片U3的14腳接地，L298N集成晶片U3的13腳連接電容C180的一端、電容C190的一端、二極體Dl的負極、二極體D2的負極、二極體D3的負極及二極體D4的負極後接+5V電源，電容C180的另一端和電容C190的另一端連接後接地，二極體Dl的正極、二極體D2的正極、二極體D3的正極、二極體D4的正極分別連接二極體D5的負極、二極體D6的負極、二極體D7的負極、二極體D8的負極，二極體D5的正極、二極體D6的正極、二極體D7的正極及二極體D8的正極連接後同時接地。
[0031]如圖7所示，主控晶片採用具有ARM處理器的STM32F103RCT6晶片且安裝有應用程式，STM32F103RCT6晶片的13腳連接電容C8後，又與STM32F103RCT6晶片的12腳連接，連接後接地，STM32F103RCT6晶片的19腳連接電容C14後，又與STM32F103RCT6晶片的18腳連接，連接後接地，STM32F103RCT6晶片的28腳連接電阻R16後接地，STM32F103RCT6晶片的32腳通過電阻R8連接到STM32F103RCT6晶片的7腳，同時又通過電容C6與STM32F103RCT6晶片的31腳連接，連接後接地，STM32F103RCT6晶片的48腳連接電容C4，同時與STM32F103RCT6晶片的47腳連接後接地，STM32F103RCT6晶片的60腳通過電阻Rl接地，STM32F103RCT6晶片的64腳連接電容C2，同時與STM32F103RCT6晶片的63腳連接後接地。
[0032]如圖7和圖8所示，裝置控制器的晶振電路採用光電耦合器一個晶振Υ1，晶振Yl的I腳、2腳分別連接電容C5、電容Cl，連接後同時接地，同時晶振Yl的I腳又連接電阻R2的一端後接到STM32F103RCT6晶片的6腳，晶振Yl的2腳連接電阻R2的另一端後接到STM32F103RCT6 晶片的 5 腳。
[0033]如圖7和圖9所示，裝置控制器的仿真電路包括一個接插件Ρ3，接插件Ρ3的I腳接地，接插件Ρ3的3腳、4腳分別接到STM32F103RCT6晶片的49腳、46腳，接插件Ρ3的5腳通過連接電阻R14接到STM32F103RCT6晶片的7腳，接插件Ρ3的6腳通過連接電阻R15接到STM32F103RCT6晶片的VCC端。
[0034]如圖7和圖10所示，裝置控制器的電源電路採用一個LM2576穩壓器U7和一個LT1117穩壓器U9，LM2576穩壓器U7的I腳連接二極體D15的負極和電解電容C23的正極，二極體D15的正極通過自恢復保險絲Fl連接20V電源，電解電容C23的負極與LM2576穩壓器U7的3腳、5腳、二極體D16的正極及電解電容C24的負極連接後同時接地，LM2576穩壓器U7的2腳連接電解電容C16的負極，又通過電感L2連接電解電容C24的正極及LM2576穩壓器U7的4腳，同時又連接電解電容C25的正極及LTl117穩壓器U9的3腳，LTl117穩壓器U9的2腳和4腳連接後接電解電容C26的正極、電解電容C18的正極及電感LI的一端，並一起接VCC端，電感的另一端接電阻R19的一端及STM32F103RCT6晶片的13腳，電阻R19的另一端通過電容C17與電解電容C18的負極連接，連接後接地，同時電解電容C26的負極、LT1117穩壓器U9的I腳以及電解電容C25的負極均分別接地。
[0035]如圖7和圖11所示，裝置控制器的隔離電路採用一個TLP521-4光電耦合器U20，光電耦合器U20的I腳、3腳、5腳、7腳、10腳、12腳、14腳、16腳分別通過電阻R21、電阻R21、電阻R26、電阻R30、電阻R32、電阻R33、電阻R31、電阻R27連接，連接後接VCC端，同時光電耦合器U20的10腳、12腳、14腳、16腳又分別接到電機驅動器電路中L297集成晶片U2的9腳、8腳、2腳及I腳，光電耦合器U20的2腳、4腳、6腳、8腳分別接到STM32F103RCT6晶片的62腳、61腳、59腳及58腳，光電耦合器U20的9腳、11腳、13腳及15腳連接後接地。
[0036]如圖7和圖12所示，裝置控制器的串口通訊電路採用兩個SP3232EEEA晶片，分別為SP3232EEEA晶片U4和SP3232EEEA晶片U40，SP3232EEEA晶片U4的I腳和3腳連接電容C12，4腳和5腳連接電容C11，2腳和6腳分別通過電容C10、電容C13連接，連接後接地，7腳和8腳連接第一串口 P9的I腳和2腳，第一串口 P9的3腳接地，SP3232EEEA晶片U4的9腳、10腳、11腳、12腳分別接STM32F103RCT6晶片的43腳、42腳、16腳、17腳，SP3232EEEA晶片U4的13腳、14腳分別接第二串口 P8的I腳、2腳，第二串口 P8的3腳接地，SP3232EEEA晶片U4的15腳連接電容C9的一端後接地，SP3232EEEA晶片U4的16腳連接電容C9的另一端後接VCC端；SP3232EEEA晶片U40的I腳和3腳連接電容C120，4腳和5腳連接電容C110，2腳和6腳分別通過電容C100、電容C130連接，連接後接地，7腳和8腳連接第三串口 P7的I腳和2腳，第三串口 P7的3腳接地，SP3232EEEA晶片U40的9腳、10腳分別接STM32F103RCT6晶片的30腳、29腳，SP3232EEEA晶片U40的15腳連接電容C90的一端後接地，SP3232EEEA晶片U40的16腳連接電容C90的另一端後接VCC端。
[0037]如圖7和圖13所示，液晶屏接口電路採用一個液晶屏接口 P15，液晶屏接口 P15的I腳接地，2腳和3腳連接後接VCC端，4腳至24腳分別接到STM32F103RCT6晶片的23腳、22腳、21腳、20腳、41腳、8腳、9腳、10腳、11腳、24腳、25腳、37腳、38腳、39腳、40腳、51腳、52腳、53腳、2腳、3腳、4腳。
[0038]如圖7和圖14所示，按鍵接口電路採用一個按鍵接口 P10，按鍵接口 PlO的I腳、2腳、3腳、4加、5腳分別連接電阻R5、電阻R6、電阻R12、電阻R13、電阻R17後一起接VCC端，同時又分別連接到STM32F103RCT6晶片的36腳、35腳、34腳、33腳、14腳。
[0039]如圖6和圖15所示，步進電機接口電路採用一個步進電機接口 P11，步進電機接口Pll的I腳接5V電源，2腳、3腳、4腳、5腳分別接到步進電機驅動器電路中L297集成晶片U2的I腳、2腳、8腳、9腳。
[0040]如圖16所示，該裝置的應用程式包括主控程序和步進電機脈衝驅動子程序，主控程序有以下步驟:初始化後，控制部分連接裝置控制器，若連接成功，裝置主體部件復位，對風向或風速檢驗進行選擇，如果選擇風向檢驗，將不同的風速值送入風洞，將需要檢驗的角度值對應的脈衝送入步進電機驅動器且調用步進電機脈衝驅動子程序，然後讀取風傳感器數據，若讀取數據成功，則計算角度值與風傳感器旋轉角度偏差，然後將偏差值顯示於液晶屏，數據保存至資料庫，若選擇列印，即列印檢測報告；若選擇風速檢驗，將需檢驗的風速值送入風洞，計算風速值與風傳感器測量風速值偏差，然後將偏差值顯示於液晶屏，數據保存至資料庫，若選擇列印，即列印檢測報告；
[0041]如圖17所示，步進電機脈衝驅動子程序有如下步驟:首先判斷方向輸入是否為正轉，若為正轉，設定的旋轉角度對應的脈衝電機正轉；否則設定的旋轉角度對應的脈衝電機反轉，若結束，則返回到主控程序。
[0042]本實用新型的裝置控制器作為檢驗風傳感器的自動化裝置的控制核心，其功能可控制裝置主體部件自動化運轉及數據傳輸處理等工作。裝置控制器通過串口 I (P9)、串口
2(P8)與風洞和風傳感器通訊，用於控制風洞和風傳感器及採集所需的數據信息，通過串口
3(P7)可將檢驗數據傳至印表機、PC機等外部設備，便於今後的管理與檢驗。裝置控制器通過按鍵接口(P10)、液晶屏接口(P15)與按鍵和液晶屏相連，按鍵用來輸入風洞風速數值和需要的旋轉角度以及對裝置控制器控制命令的輸入。液晶屏可顯示當前風速值、旋轉角度值、風傳感器即時風速、風傳感器即時風向值和裝置工作狀態等，從而構造一個友好的人機互動界面。裝置控制器通過步進電機接口(Pll)連接步進電機驅動器，控制驅動位於主體部件的步進電機。
[0043]本實用新型的設計原理:首先操作人員將該裝置主體安裝在XXXX風洞相應位置，檢驗開始時，將風傳感器數據線接好後由人工放置在風傳感器安裝座上，利用定位銷將探頭指北方向正對於風洞進風位置。當需要檢驗時，由操作人員選擇指定的旋轉角度及其方向，通過裝置控制器控制步進電機驅動器發出相應的脈衝，驅動步進電機旋轉，為傳動減速部件提供動力帶動旋轉軸轉動，置於旋轉軸上的傳感器依照操作人員的指令進行徑向轉動，此時風傳感器探頭測量方向與風洞進風方向成一定的角度。通過裝置控制器運算處理比較步進電機轉動角度值與風傳感器自身檢測的數據角度的差值，並將處理結果顯示在液晶屏上。在需要檢驗風傳感器風速值時，需要操作人員使用裝置控制器通過串口 2改變風洞相關風速參數，通過裝置控制器運算處理將風傳感器自身檢測的風速數據與風洞風速數據運算比較，並將處理結果顯示在液晶屏上。從而實現風傳感器自動檢驗風速風向的目的。
【權利要求】
1.一種風傳感器的自動化檢驗裝置，其特徵在於:該裝置由主體部分和控制部分兩大部分構成，主體部分包括風傳感器固定部件、風洞固定部件、主體部件和傳動減速部件，其中風傳感器固定部件包括風傳感器安裝座(I)和定位銷(2);風洞固定部件包括風洞定位塊(7)、支撐臂(8)、橫板(9)、主體緊固塊(10)和橫板固定套(11);主體部件包括旋轉軸(3)、平鍵(4)、平面推力軸承(5)、旋轉軸外套￠)、減速箱連接套(12)、軸承預緊主圈(23)和軸承預緊副圈(24);傳動減速部件包括減速箱(13)、深溝軸承(20)、蝸輪(21)、減速箱底板(22)、蝸杆(14)、蝸杆封蓋(15)、蝸杆預緊圈(16)、聯軸器(17)、步進電機安裝座(18)和步進電機(19);其中定位銷(2)安裝在風傳感器安裝座(I)上部，風傳感器安裝座(I)通過螺紋安裝在旋轉軸(3)上，旋轉軸(3)依次從下向上套入平面推力軸承(5)和旋轉軸外套(6)且通過橫板(9)和減速箱連接套(I2)的中心孔進入減速箱(I3)，減速箱連接套(I2)通過螺紋與旋轉軸外套(6)固定，並用頂絲旋入旋轉軸外套(6)側面小螺紋孔，防止裝置鬆脫；用兩個沉頭螺栓分別穿過兩個橫板固定套(11)將橫板(9)通過減速箱連接套(12)與減速箱(13)螺紋連接；渦輪(21)位於兩個深溝軸承(20)中間，依次由下向上套入旋轉軸(3)，利用平鍵(4)將蝸輪(21)固定在旋轉軸(3)上，用於傳遞扭矩；減速箱底板(22)通過螺栓固定在減速箱(13)底部；軸承預緊主圈(23)和軸承預緊副圈(24)旋入旋轉軸(3)底部螺紋固定；減速箱(13)側面孔放入蝸杆(14)，用蝸杆封蓋(15)通過螺栓固定；在蝸杆(14)螺紋部位安裝兩個蝸杆預緊圈(16)，用於調節蝸杆(14)旋轉鬆緊；步進電機安裝座(18)通過螺栓固定在減速箱(13)側面，用於固定步進電機(19)，步進電機(19)通過聯軸器(17)與蝸杆(14)連接，用於傳動；兩個主體緊固塊(10)通過螺栓穿過橫板(9)與兩個支撐臂(8)底部連接緊固；兩個風洞定位塊(7)通過風洞安裝孔用螺栓與支撐臂(8)頂部連接緊固。
2.根據權利要求1所述的風傳感器的自動化檢驗裝置，其特徵在於:所述的控制部分包括裝置控制器、液晶屏、按鍵、步進電機驅動器、風傳感器，所述的裝置控制器包括主控制晶片、晶振電路、仿真電路、隔離電路、電源電路以及串口通訊電路，其中:晶振電路、仿真電路和電源電路分別與主控制晶片連接，主控制晶片通過液晶屏接口與液晶屏連接；主控制晶片通過按鍵控制接口與按鍵連接，主控制晶片與隔離電路連接後通過步進電機接口與步進電機驅動器連接，步進電機驅動器與步進電機連接；主控制晶片通過串口通訊電路中的三個串口分別與風傳感器、風洞及印表機/ PC機連接。
3.根據權利要求2所述的風傳感器的自動化檢驗裝置，其特徵在於:步進電機驅動器電路採用兩個集成晶片，分別為L297集成晶片U2和L298N集成晶片U3，L297集成晶片U2的3腳和4腳通過連接電容C150後接地，同時與電阻R80的一端連接後接+5V電源，L297集成晶片U2的6腳與電阻R80的另一端連接，同時通過連接電阻R90後接地，L297集成晶片U2的5腳連接電阻R70的一端及電容C140的一端，電阻R70的另一端接到接插件K6的I腳，電容C140的另一端與接插件K6的2腳連接後接地，接插件K6的3腳接+5V電源，L297集成晶片U2的7腳接+5V電源，L297集成晶片U2的10腳、11腳分別與L298N集成晶片U3的8腳、7腳連接，並分別通過連接電阻R50、電阻R40後同時接地，L297集成晶片U2的17腳、16腳、15腳、14腳、13腳、12腳分別與L298N集成晶片U3的I腳、2腳、3腳、4腳、5腳、6腳連接，L297集成晶片U2的18腳與電阻RlOO的一端、電容C170的一端及L298N集成晶片U3的15腳連接後接+5V電源，電容C170的另一端接地，電阻RlOO的另一端連接L297集成晶片U2的19腳及電容C160的一端，電容C160的另一端與L297集成晶片U2的20腳連接後接地，L298N集成晶片U3的14腳接地，L298N集成晶片U3的13腳連接電容C180的一端、電容C190的一端、二極體Dl的負極、二極體D2的負極、二極體D3的負極及二極體D4的負極後接+5V電源，電容C180的另一端和電容C190的另一端連接後接地，二極體Dl的正極、二極體D2的正極、二極體D3的正極、二極體D4的正極分別連接二極體D5的負極、二極體D6的負極、二極體D7的負極、二極體D8的負極，二極體D5的正極、二極體D6的正極、二極體D7的正極及二極體D8的正極連接後同時接地。
4.根據權利要求3所述的風傳感器的自動化檢驗裝置，其特徵在於:主控晶片採用具有ARM處理器的STM32F103RCT6晶片，STM32F103RCT6晶片的13腳連接電容C8後，又與STM32F103RCT6晶片的12腳連接，連接後接地，STM32F103RCT6晶片的19腳連接電容C14後，又與STM32F103RCT6晶片的18腳連接，連接後接地，STM32F103RCT6晶片的28腳連接電阻R16後接地，STM32F103RCT6晶片的32腳通過電阻R8連接到STM32F103RCT6晶片的7腳，同時又通過電容C6與STM32F103RCT6晶片的31腳連接，連接後接地，STM32F103RCT6晶片的48腳連接電容C4，同時與STM32F103RCT6晶片的47腳連接後接地，STM32F103RCT6晶片的60腳通過電阻Rl接地，STM32F103RCT6晶片的64腳連接電容C2，同時與STM32F103RCT6晶片的63腳連接後接地。
5.根據權利要求4所述的風傳感器的自動化檢驗裝置，其特徵在於:裝置控制器的晶振電路採用光電耦合器一個晶振Y1，晶振Yl的I腳、2腳分別連接電容C5、電容Cl，連接後同時接地，同時晶振Yl的I腳又連接電阻R2的一端後接到STM32F103RCT6晶片的6腳，晶振Yl的2腳連接電阻R2的另一端後接到STM32F103RCT6晶片的5腳； 裝置控制器的仿真電路包括一個接插件P3，接插件P3的I腳接地，接插件P3的3腳、4腳分別接到STM32F103RCT6晶片的49腳、46腳，接插件P3的5腳通過連接電阻R14接到STM32F103RCT6晶片的7腳，接插件P3的6腳通過連接電阻R15接到STM32F103RCT6晶片的VCC端。
6.根據權利要求5所述的風傳感器的自動化檢驗裝置，其特徵在於:裝置控制器的電源電路採用一個LM2576穩壓器U7和一個LTl117穩壓器U9，LM2576穩壓器U7的I腳連接二極體D15的負極和電解電容C23的正極，二極體D15的正極通過自恢復保險絲Fl連接20V電源，電解電容C23的負極與LM2576穩壓器U7的3腳、5腳、二極體D16的正極及電解電容C24的負極連接後同時接地，LM2576穩壓器U7的2腳連接電解電容C16的負極，又通過電感L2連接電解電容C24的正極及LM2576穩壓器U7的4腳，同時又連接電解電容C25的正極及LTl117穩壓器U9的3腳，LTl117穩壓器U9的2腳和4腳連接後接電解電容C26的正極、電解電容C18的正極及電感LI的一端，並一起接VCC端，電感的另一端接電阻R19的一端及STM32F103RCT6晶片的13腳，電阻R19的另一端通過電容C17與電解電容C18的負極連接，連接後接地，同時電解電容C26的負極、LT1117穩壓器U9的I腳以及電解電容C25的負極均分別接地。
7.根據權利要求6所述的風傳感器的自動化檢驗裝置，其特徵在於:裝置控制器的隔離電路採用一個TLP521-4光電耦合器U20，光電耦合器U20的I腳、3腳、5腳、7腳、10腳、12腳、14腳、16腳分別通過電阻R21、電阻R21、電阻R26、電阻R30、電阻R32、電阻R33、電阻R31、電阻R27連接，連接後接VCC端，同時光電耦合器U20的10腳、12腳、14腳、16腳又分別接到電機驅動器電路中L297集成晶片U2的9腳、8腳、2腳及I腳，光電耦合器U20的2腳、4腳、6腳、8腳分別接到STM32F103RCT6晶片的62腳、61腳、59腳及58腳，光電耦合器U20的9腳、11腳、13腳及15腳連接後接地。
8.根據權利要求7所述的風傳感器的自動化檢驗裝置，其特徵在於:裝置控制器的串口通訊電路採用兩個SP3232EEEA晶片，分別為SP3232EEEA晶片U4和SP3232EEEA晶片U40，SP3232EEEA晶片U4的I腳和3腳連接電容C12，4腳和5腳連接電容Cll，2腳和6腳分別通過電容C1、電容C13連接，連接後接地，7腳和8腳連接第一串口 P9的I腳和2腳，第一串口 P9的3腳接地，SP3232EEEA晶片U4的9腳、10腳、11腳、12腳分別接STM32F103RCT6晶片的43腳、42腳、16腳、17腳，SP3232EEEA晶片U4的13腳、14腳分別接第二串口 P8的I腳、2腳，第二串口 P8的3腳接地，SP3232EEEA晶片U4的15腳連接電容C9的一端後接地，SP3232EEEA晶片U4的16腳連接電容C9的另一端後接VCC端； SP3232EEEA晶片U40的I腳和3腳連接電容C120，4腳和5腳連接電容Cl 10，2腳和6腳分別通過電容C100、電容C130連接，連接後接地，7腳和8腳連接第三串口 P7的I腳和2腳，第三串口 P7的3腳接地，SP3232EEEA晶片U40的9腳、10腳分別接STM32F103RCT6晶片的30腳、29腳，SP3232EEEA晶片U40的15腳連接電容C90的一端後接地，SP3232EEEA晶片U40的16腳連接電容C90的另一端後接VCC端。
9.根據權利要求8所述的風傳感器的自動化檢驗裝置，其特徵在於:液晶屏接口電路採用一個液晶屏接口 P15，液晶屏接口 P15的I腳接地，2腳和3腳連接後接VCC端，4腳至24腳分別接到STM32F103RCT6晶片的23腳、22腳、21腳、20腳、41腳、8腳、9腳、10腳、11腳、24腳、25腳、37腳、38腳、39腳、40腳、51腳、52腳、53腳、2腳、3腳、4腳； 按鍵接口電路採用一個按鍵接口 P10，按鍵接口 PlO的I腳、2腳、3腳、4加、5腳分別連接電阻R5、電阻R6、電阻R12、電阻R13、電阻R17後一起接VCC端，同時又分別連接到STM32F103RCT6 晶片的 36 腳、35 腳、34 腳、33 腳、14 腳； 步進電機接口電路採用一個步進電機接口 PlI，步進電機接口 Pll的I腳接5V電源，2腳、3腳、4腳、5腳分別接到步進電機驅動器電路中L297集成晶片U2的I腳、2腳、8腳、9腳。
【文檔編號】G01P21/02GK204214890SQ201420710163
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】李銅, 劉素清, 王龍, 董猛 申請人:中環天儀（天津）氣象儀器有限公司