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Key words stiffness, loaded-force, displacement
目录
摘 要 3
Abstract 4
第1章 绪论 5
1.1课题的综述及研究意义 5
1.2国内外研究发展的现状 5
1.3 设计要求 6
第2章 刚度测量系统的总体设计思想 7
2.1刚度测量的基本原理 7
2.2刚度测量系统的总流程图 7
2.3本章小结 8
第3章 电机控制模块的设计 9
3.1 A T 8 9 C 5 1单 片 机介 绍 9
3.2步进电机的工作原理 11
3.3 电机的控制系统 11
3.4 本章小结 14
第4章 测量模块的设计 15
4.1 应变式力传感器的基本原理 15
4.2 力传感器的选型 16
4.3 A/D转换电路的设计 16
4.4 光栅位移传感器的基本原理 19
4.5 位移传感器的选型 20
4.6 位移量的输出 20
4.7 本章小结 21
第5章 显示模块的设计 22
5.1 LCD1602介绍 22
5.2 显示控制的基本原理 22
5.3 本章小结 24
结论 25
参考文献 26
附录 28
致谢 36
第1章 绪论
1.1课题的综述及研究意义
目前的机械加工中，由于各个学科的渗透式发展，生产设计出来的产品要求在生产过程中对于人本身的劳动要逐渐减小。在测量方面的要求亦是如此。测量技术所生产出来的测量仪器仪表在生产中得到了很好的发展，减轻测量人员的劳动。但是，在一些领域中仍有一些空缺，仍需进一步的研究与开发。由于实际生产的不同要求，所设计出的测量仪器应具有不同的性能，因此在设计中要考虑设计的实际用途。
在汽车的生产加工过程中，随着汽车性能的提升对钢板有了更高的要求，高质量与轻量化并存。汽车的覆盖件是由大型薄板冲压机冲压而成，由于冲压结构的变化，零件的刚度就会发生很大的变化，无法确保薄板刚度是否达到汽车本身设计的性能指标，特别是结构复杂件，刚度的大小变化更大。
对于汽车冲压结构变化较大的零件，其刚度变化也大，尤其需要对这方面进行检测。在较大的零件的刚度测量时，老式的刚度测量仪器无法进行测量。针对这个问题设计出了针对大型薄板刚度测量仪器，也就是本次设计的主要目的。
1.2国内外研究发展的现状
1.3 设计要求
（1）加载力的大小300N,位移量30mm。
（2）能够准确、可靠的采集加载的力与变形量数据并进行显示输出。
（3）对步进电机的上下运行有最大行程控制，设置最大加载力或者变形。
（4）对数据进行分析、处理，得出刚度值的大小
第2章 刚度测量系统的总体设计思想
2.1刚度测量的基本原理
刚度测量的定义：刚度是部件在外加载荷的作用下变形量大小的度量。用K表示，其表达式为：
K=P/δ
表达式中P为施加在被测件上的载荷，δ为被测部件的变形量大小。
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