一种手持硬度计、硬度测量电路、测量方法技术

本发明专利技术公开了一种手持硬度计、硬度测量电路、测量方法，所述硬度测量电路，包括：信号放大电路、基准源电路、比较电路、ADC和MCU，其中，所述信号放大电路设有一连接器接口，所述连接器接口外接硬度冲击检测装置，所述信号放大电路还设有放大所述电压信号的第一放大器，所述基准源电路包括：提供基准电压的芯片N3、第一分压电路、第二放大器、第二分压电路。本发明专利技术在硬度测量电路中设有基准源电路，基准源电路提供基准电压，通过该基准电压与硬度冲击检测装置转换的电压信号进行比较后，为ADC采样电压信号提供基准点，使得ADC采集的电压信号更加的准确，转换为硬度值时误差极小。转换为硬度值时误差极小。转换为硬度值时误差极小。

【技术实现步骤摘要】
一种手持硬度计、硬度测量电路、测量方法


[0001]本专利技术涉及一种电子产品
，具体为一种手持硬度计、硬度测量电路、测量方法。

技术介绍

[0002]硬度测量装置用于测量各种材料的硬度，例如不锈钢、铸钢、合金工具钢等，通过硬度的测量能够有效的判断出材料的硬度是否合格，避免材料残次品的使用出现问题；
[0003]目前的硬度测量装置技术还不成熟，第一，在功能方面，菜单选择步骤繁琐，快捷按键设计较少，操作不够方便；第二，在电路设计方面，通过ADC直接采集材料的硬度值对应的电压值给MCU，没有参考的基准电压作比较，导致采集的电压值转换为硬度值时误差极大，无法精准的测量的材料硬度值，对于硬度值不合格的材料使用时容易造成安全隐患；第三，在软件设计方面，将采集的多组电压值数据直接取平均值后计算硬度值，实际上，采集的多组电压值中包括了中线电压值，需要除去该中线电压值才是实际的电压值，若不出去中线电压值，导致最终转换的硬度值偏大，导致一些硬度值偏低的不合格的材料也合格了，该方法无法准确的计算硬度值；
[0004]现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有技术进行改革。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种手持硬度计、硬度测量电路、测量方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]本专利技术提供如下技术方案一种手持硬度计、硬度测量电路、测量方法，其中，所述硬度测量电路，包括：信号放大电路、基准源电路、比较电路、ADC和MCU；
[0007]所述信号放大电路设有一连接器接口，所述连接器接口外接硬度冲击检测装置，所述信号放大电路还设有放大所述电压信号的第一放大器，该电压信号通过电容C2串联连接电容C4再并联连接由电阻R1、R2和R4组成的电阻网络组成的滤波电路加载于所述第一放大器的正向输入端；
[0008]所述基准源电路包括：提供基准电压的芯片N3、第一分压电路、第二放大器、第二分压电路，该芯片N3提供的基准电压通过由电阻R10、R12和R8组成的第一分压电路加载于第二放大器的正向输入端，所述第二放大器的输出端通过耦接由电阻R9、R11和R13组成的第二分压电路，将由第一分压电路分压后的基准电压信号放大后再通过第二分压电路分压作为基准源的输出；
[0009]所述信号放大电路的输出端耦接到所述比较电路的正向输入端，且所述基准源电路的输出端耦接到比较电路的反向输入端，所述比较电路的输出端耦接ADC，且ADC耦接MCU，所述比较电路通过比较信号放大电路的电压信号与基准源提供的电压信号，输出电压信号并加载到ADC的电压信号采集端，ADC将采集的电压信号传输到MCU进行信号处理；
[0010]所述硬度计包括：连接硬度冲击检测装置的拔插接口、显示屏1和操作面板，所述
拔插接口的一端耦接信号放大电路的连接器接口，且另一端外接硬度冲击检测装置；
[0011]所述操作面板包括：菜单功能按键、测量材料选择按键、返回到主菜单按键、工作可持续时间按键、取消按键、硬度测量范围按键、测量方向按键、方向选择按键、返回按键、确认按键、电源按键、数据打印按键、数据存储按键和暂停按键；
[0012]所述硬度测量方法，具体方法步骤为：
[0013]首先，发送中断，读取ADC采样电压值300次，其次，取冲击电压值和回弹电压值，然后，延时并清除中断，置位测量标志，再采集中线电压，去除最大值和最小值并取平均值，最后根据公式：HL＝1000VB/VA，计算硬度值。
[0014]有益效果
[0015](1)本专利技术除了设有菜单功能按键，可以通过F1按键、F2按键、F3按键和F4按键，用于选择显示屏中的菜单，并进行选定、切换和翻页之外，还设有测量材料选择按键、硬度测量范围按键、测量方向按键、数据打印按键、数据存储按键等快捷按键，使用方便且操作便捷；
[0016](2)本专利技术在硬度测量电路中设有基准源电路，基准源电路提供基准电压，通过该基准电压与硬度冲击检测装置转换的电压信号进行比较后，为ADC采样电压信号提供基准点，使得ADC采集的电压信号更加的准确，转换为硬度值时误差极小；
[0017](3)本专利技术在硬度测试方法设计中，将冲击电压值减去中线电压值作为实际的冲击电压值VB，将回弹电压值减去中线电压值作为实际的回弹电压值VA，并根据公式：HL＝1000VB/VA，计算得到的硬度值HL更加的精确。
附图说明
[0018]图1为本专利技术硬度计的正面结构示意图；
[0019]图2为本专利技术硬度计的拔插接口示意图；
[0020]图3为本专利技术硬度测量电路的电路图；
[0021]图4为本专利技术硬度测量电路的基准源电路的具体电路图；
[0022]图5为本专利技术的硬度计的硬度测量方法的流程图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]参考图3和图4，一方面，本专利技术提供如下技术方案一种硬度测量电路，包括：信号放大电路、基准源电路、比较电路、ADC和MCU；
[0025]所述信号放大电路设有一连接器接口，所述连接器接口外接硬度冲击检测装置，且该连接器接口内部设有线圈，能够将硬度冲击检测装置回击后的硬度值转换为电压信号，所述信号放大电路还设有放大所述电压信号的第一放大器，该电压信号通过电容C2串联连接电容C4再并联连接由电阻R1、R2和R4组成的电阻网络组成的滤波电路加载于所述第一放大器的正向输入端；
[0026]所述基准源电路包括：提供基准电压的芯片N3、第一分压电路、第二放大器、第二分压电路，该芯片N3提供的基准电压通过由电阻R10、R12和R8组成的第一分压电路加载于第二放大器的正向输入端，所述第二放大器的输出端通过耦接由电阻R9、R11和R13组成的第二分压电路，将由第一分压电路分压后的基准电压信号放大后再通过第二分压电路分压作为基准源的输出；
[0027]所述信号放大电路的输出端耦接到所述比较电路的正向输入端，且所述基准源电路的输出端耦接到比较电路的反向输入端，所述比较电路的输出端耦接ADC，且ADC耦接MCU，所述比较电路通过比较信号放大电路的电压信号与基准源提供的电压信号，输出电压信号并加载到ADC的电压信号采集端，ADC将采集的电压信号传输到MCU进行信号处理；
[0028]目前的常规技术手段没有设计基准源电路，直接将硬度冲击检测装置转换的电压信号通过放大器供给ADC采样，这样ADC采集到的电压信号不够精准，会对后续的硬度转换计算造成很大的误差影响，本专利技术的基准源电路提供基准电压，通过该基准电压与硬度冲击检测装置转换的电压信号进行比较后，为ADC采样电压信号提供基准点，使得ADC采集的电压信号更加的准确，转换为硬度值时误差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬度测量电路，其特征在于，包括：信号放大电路、基准源电路、比较电路、ADC和MCU；所述信号放大电路设有放大所述电压信号的第一放大器，所述信号放大电路设有一连接器接口，所述连接器接口用于外接硬度冲击检测装置产生电压信号；所述基准源电路包括：提供基准电压的芯片、第一分压电路、第二放大器、第二分压电路；所述芯片提供的基准电压通过第一分压电路加载于第二放大器的正向输入端，且所述第二放大器的输出端通过耦接第二分压电路将所述第一分压电路分压后的基准电压信号放大后再通过第二分压电路分压作为基准源的输出；所述信号放大电路的输出端耦接到所述比较电路的正向输入端，且所述基准源电路的输出端耦接到比较电路的反向输入端；所述比较电路的输出端耦接ADC，且ADC耦接MCU。2.根据权利要求1所述的一种硬度测量电路，其特征在于：硬度冲击检测装置产生的电压信号通过电容C2串联连接电容C4再并联连接由电阻R1、R2和R4组成的电阻网络组成的滤波电路加载于所述第一放大器的正向输入端。3.根据权利要求1所述的一种硬度测量电路，其特征在于：所述比较电路通过比较信号放大电路的电压信号与基准源提供的电压信号，将输出的电压信号加载到ADC的电压信号采集端，且ADC将采集的电压信号传输到MCU进行信号处理。4.一种手持硬度计，其特征在于，包括：连接硬度冲击检测装置的拔插接口、显示屏(1)和操作面板以及权利要求1
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3所述的硬度测量电路；所述拔插接口的一端耦接信号放大电路的连接器接口，且另一端外接硬度冲击检测装置；所述操作面板包括：用于选择显示屏(1)中的菜单，并进行选定、切换和翻页的菜单功能按键(2)，且所述菜单功能按键(2)包括：F1按键、F2按键、F3按键和F4按键；用于选择测量的材料的测量材料选择按键(3)，且选择测量的材料包括：不锈钢、铸钢、合金工具钢、铸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明远，郝春华，
申请(专利权)人：青岛汉泰电子有限公司，
类型：发明
国别省市：