一种智能多量程自适应回转体在线动平衡系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种智能多量程自适应回转体在线动平衡系统，包括单片机、传感器、滤波器、放大器、Ａ／Ｄ转换器、显示器、平衡驱动器、平衡执行器，所述滤波器包括一级滤波器、带通可选滤波器、跟随滤波器，所述放大器包括一级放大器、增益可调放大器，所述传感器与回转体连接，所述传感器、一级滤波器、一级放大器、增益可调放大器依次电连接，所述增益可调放大器、带通可选滤波器、跟随滤波器、Ａ／Ｄ转换器、单片机依次电连接，所述单片机与增益可调放大器电连接，与带通可选滤波器电连接，所述单片机、平衡驱动器、平衡执行器依次电连接，所述单片机与显示器电连接。本实用新型专利技术适用范围广、适用性强，智能程度、精度高，成本低。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种在线动平衡系统，尤其涉及一种智能多量程自适应回转体在 线动平衡系统。
技术介绍
该技术专利中的产品主要应用于以砂轮为主的回转体设备上，用于改善回转 体旋转时因重心偏离回转中心而导致的振动，帮助提高加工品质及工具使用寿命。传统的 手动静平衡平衡时间长，效率低，平衡精度不是很理想，且人为因素影响较大，不同熟练程 度的工人操作效率及效果相差均很大；而且在回转体运动过程中因磨损等原因会造成新的 不平衡，过高频率的使用静平衡会降低产能，且磨损到了一定程度，静平衡的方法已经起不 了平衡效果。目前世面上出现少量的在线动平衡系统改善了静平衡的很多缺陷。然而，仍 存在了不少缺陷测量范围狭窄，只有某量程段检测及平衡精度良好，但其余量程段精度无 法达到要求等。
技术实现思路
本技术为解决上述问题提供一种智能多量程自适应回转体在线动平衡系统， 该系统测量范围广、适用性强、精度高。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为一种智能多量程自适应回转 体在线动平衡系统，包括单片机、传感器、滤波器、放大器、A/D转换器、显示器、平衡驱动器、 平衡执行器，所述滤波器包括一级滤波器、带通可选滤波器、跟随滤波器，所述放大器包括 一级放大器、增益可调放大器，所述传感器与回转体连接，所述传感器、一级滤波器、一级放 大器、增益可调放大器依次电连接，所述增益可调放大器、带通可选滤波器、跟随滤波器、A/ D转换器、单片机依次电连接，所述单片机与增益可调放大器电连接，与带通可选滤波器电 连接，所述单片机、平衡驱动器、平衡执行器依次电连接，所述单片机与显示器电连接。所述增益可调放大器中采用一精密放大器，所述精密放大器的IN-引脚与Vout引 脚之间电连接一交叉开关，接收交叉开关的输出信号。所述精密放大器采用741型精密放大器，所述交叉开关采用CD4052型，所述单片 机采用SST89C54系列单片机，所述单片机的PI. 6、P1. 7引脚分别与交叉开关的A、B引脚连 接，即控制交叉开关的控制接口 A、B，所述精密放大器的IN-引脚与Vout引脚分别与交叉 开关的y、X引脚电连接，所述交叉开关与至少两个可编程数字电位器电连接。所述可编程数字电位器采用CAT5132型，所述单片机的P1. 3、P1. 2、PL 4、PL 5引 脚分别与可编程数字电位器的SDA、SCL、A1、A0引脚连接，单片机控制可编程数字电位器的 SDA，SCL引脚，用以改变阻值，单片机控制数字电位器的Al，AO引脚，用以选择不同的数字 电位器。所述交叉开关与三个可编程数字电位器电连接，所述三个可编程数字电位器分别 为CAT5132/100、CAT5132/50、CAT5132/20型，所述交叉开关的0X，IX，2X引脚分别对应与三3个可编程数字电位器的RL引脚电连接，所述交叉开关的0y，ly，2y引脚分别对应与三个可 编程数字电位器的RH引脚电连接，用以将不同的电位器接入放大回路中去，所述可编程数 字电位器的RL，RW引脚电连接。根据系统要求不同的增益范围及精度，单片机控制交叉开 关选择三个可编程数字电位器其中之一接入回路，用于改变接入回路的阻值。本技术完全不需要人为进行操作，操作系统是一个闭环的系统，实时监测测 量对象的范围，并根据实际情况对其进行调节，并且环境发生改变导致器件漂移时，系统也 能检测出来，进行校正，既节省人力，又能保证系统的精确性，因此本技术适用范围广、 适用性强，智能程度、精度高，成本低。附图说明图1为本技术系统的总体框图。图2为增益调整部分程序框图。图3为增益可调放大器与单片机的电路连接示意图。图4为CAT5132/100型可编程数字电位器的电路示意图。图5为CAT5132/50型可编程数字电位器的电路示意图。图6为CAT5132/20型可编程数字电位器的电路示意图。具体实施方式以下结合附图与实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，一种智能多量程自适应回转体在线动平衡系统，包括单片机1、传感 器、一级滤波器、带通可选滤波器、跟随滤波器、一级放大器、增益可调放大器、A/D转换器、 显示器、平衡驱动器、平衡执行器。传感器与回转体连接，传感器、一级滤波器、一级放大器、增益可调放大器依次电 连接，增益可调放大器、带通可选滤波器、跟随滤波器、A/D转换器、单片机1依次电连接； 单片机1与带通可选滤波器电连接，与显示器电连接，与平衡驱动器、平衡执行器依次电连 接。如图3至图6所示，单片机1采用SST89C54系列单片机PLCC封装，2BF为输入 信号，3LB为输出信号，增益可调放大器中采用一 741型精密放大器2，在精密放大器2的 IN-引脚与Vout引脚之间电连接一⑶4052型交叉开关3，精密放大器2的IN-引脚与Vout 引脚分别与交叉开关3的y、X引脚电连接。本实施例采用三个可编程数字电位器，分别为 CAT5132/100、CAT5132/50、CAT5132/20型可编程数字电位器，交叉开关3的0X，1X，2X引脚 分别对应与三个可编程数字电位器的RL引脚电连接，交叉开关3的0y，ly，2y引脚分别对 应与三个可编程数字电位器的RH引脚电连接。单片机1的Pl. 6、Pl. 7引脚分别与交叉开 关3的A、B引脚电连接，单片机1的Pl. 3,Pl. 2,Pl. 4、P1. 5引脚分别与可编程数字电位器 的SDA、SCL、A1、A0引脚电连接。如图2所示，本技术工作过程为，传感器与回转体连接，当传感器感受到回 转体偏离其中心轴时，则传感器发出信号，即进行数据采集，该信号经一级滤波、一级放大 (即数据处理)后，单片机1对该信号数据进行分析，计算及处理，判断现在处于哪个量程 段，用数字可编程形式对增益进行调整，具体过程即单片机1控制交叉开关3的控制接口 A、B，根据所测回转体系统要求不同的增益范围及精度，单片机1控制交叉开关3选择三个可 编程数字电位器其中之一接入回路。同时单片机1对接入电路的可编程数字电位器进行数 字化编程，通过控制SDA，SCL接口改变其接入回路的阻值。进而单片机控制平衡驱动器，平 衡驱动器驱动平衡执行器进行调节回转体，使其回到原中心轴位置。 本技术智能程度高，精度高，成本低，适用范围广，适用性强，智能程度。权利要求一种智能多量程自适应回转体在线动平衡系统，包括单片机、传感器、滤波器、放大器、A/D转换器、显示器、平衡驱动器、平衡执行器，其特征在于所述滤波器包括一级滤波器、带通可选滤波器、跟随滤波器，所述放大器包括一级放大器、增益可调放大器，所述传感器与回转体连接，所述传感器、一级滤波器、一级放大器、增益可调放大器依次电连接，所述增益可调放大器、带通可选滤波器、跟随滤波器、A/D转换器、单片机依次电连接，所述单片机与增益可调放大器电连接，与带通可选滤波器电连接，所述单片机、平衡驱动器、平衡执行器依次电连接，所述单片机与显示器电连接。2.根据权利要求1所述的智能多量程自适应回转体在线动平衡系统，其特征在于所 述增益可调放大器中采用一精密放大器，所述精密放大器的IN-引脚与Vout引脚之间电连 接一交叉开关。3.根据权利要求2所述的智能多量程自适应回转体在线动平衡系统，其特征在于 所述精密放大器采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能多量程自适应回转体在线动平衡系统，包括单片机、传感器、滤波器、放大器、Ａ／Ｄ转换器、显示器、平衡驱动器、平衡执行器，其特征在于：所述滤波器包括一级滤波器、带通可选滤波器、跟随滤波器，所述放大器包括一级放大器、增益可调放大器，所述传感器与回转体连接，所述传感器、一级滤波器、一级放大器、增益可调放大器依次电连接，所述增益可调放大器、带通可选滤波器、跟随滤波器、Ａ／Ｄ转换器、单片机依次电连接，所述单片机与增益可调放大器电连接，与带通可选滤波器电连接，所述单片机、平衡驱动器、平衡执行器依次电连接，所述单片机与显示器电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李小伟，
申请(专利权)人：常州伊博艾利斯机电设备技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]