计算机辅助电磁铁位移力特性测试系统

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1 《数控机床控制技术基础》概述

2、输入/输出、输入输出输出(I/O) 数控系统对加工程序处理后输出的控制信号除了对进给运行轨迹进行连续控制外，数控系统对加工程序处理后输出的控制信号除了对进给运行轨迹进行连续控制外，还要对机床的各种状态进行控制，这些状态包括主轴的变速控制，主轴的正、还要对机床的各种状态进行控制，这些状态包括主轴的变速控制，主轴的正、反转及停止，冷却和润滑装置的起动和停止，刀具的自动交换，及停止，冷却和润滑装置的起动和停止，刀具的自动交换，工件夹紧和放松及分度工作台转位等。工作台转位等。第Ⅰ类：与驱动命令有关的连接电路，主要是与坐标轴进给驱动和主轴驱动的连接电路。第Ⅱ类：数控装置与测量系统和测量传感器之间的连接电路。第Ⅰ类和第Ⅱ类接口传送的信息是数控装置与伺服驱动单元、伺服电动机、位置检测和速度检测之间的控制信息及反馈信息，它们属于数字控制及伺服控制。第Ⅲ类：电源及保护电路。由数控机床强电线路中的电源控制电路构成。强电线路由电源变压器、控制变压器、各种断路器、保护开关、接触器、熔断器等连接而成，以便为辅助交流电动机（如冷却泵电动机、润滑泵电动机等）、电磁铁、离合器、电磁阀等功率执行元件供电。强电线路不能与低压下工作的控制电路或弱电线路直接连接，只有通过断路器、中间继电器等器件，转换成直流低电压下工作的触点的开合动作，才能成为继电器逻辑电路和PLC可接收的电信号，反之亦然。第Ⅳ类：开/关信号和代码信号连接电路。是数控装置与外部传送的输入、输出控制信号。当数控机床不带PLC时，这些信号直接在数控装置和机床间传送。当数控装置带有PLC时，这些信号除极少数的高速信号外，均通过PLC传送。
三、数控机床控制系统的构成
数控机床进行加工时，数控机床进行加工时，首先必须将工件的几何数据和工艺数据按规定的代码和格式编制成数控加工程序，并用适当的方法将加工程序输入数控系统。制成数控加工程序，并用适当的方法将加工程序输入数控系统。数控系统对输入的加工程序进行数据处理，输出各种信息和指令，控制机床各部分按规定有序地动作。工程序进行数据处理，输出各种信息和指令，控制机床各部分按规定有序地动作。数控机床有以下优点：（1）数控系统取代了普通机床的手工操纵，具有充分的柔性，只要编制成零件程序就能加工出零件。（2）零件加工精度一致性好，避免了普通机床加工时人为因素的影响。（3）生产周期较短，特别适合小批量、单件的加工。（4）可加工复杂形状的零件，如二维轮廓或三维轮廓加工。（5）易于调整机床，与其他制造方法（如自动机床、自动生产线）相比，所需调整时间较少。数控机床的任务主要有以下方面内容： 1、主轴运动主轴运动和普通车床一样，主运动主要完成切削任务，其动力约占整台机床动力的 70～80％。基本控制是主轴的正、反转和停止，可自动换档及无级调速；对加工中心和有些数控车床还必须具有定向控制和C轴控制。

电磁铁推拉力测试系统——控制部分

目录第一章引言 (1)1.1 电磁铁概述 (1)1.2 课题背景及意义 (1)1.3 国内外基本研究情况 (1)1.4 课题的主要研究内容 (1)第二章理论知识介绍 (3)2.1 PLC简介 .................................................................................................. 错误！未定义书签。

2.1.1 PLC的结构及各部分的作用..................................................... 错误！未定义书签。

2.1.2 PLC的工作原理......................................................................... 错误！未定义书签。

2.1.3 PLC编程语言............................................................................. 错误！未定义书签。

2.2 步进电机及其发展.................................................................................. 错误！未定义书签。

2.3 步进电机的结构和工作原理.................................................................. 错误！未定义书签。

2.4 步进电机的特点...................................................................................... 错误！未定义书签。

第三章元器件选择及I/O分配 (4)3.1 系统基本框图的确定 (4)3.1.1 元器件的选择 (5)3.1.2 雷赛ND1182 步进驱动器 (5)3.1.3 雷赛110HS20两相混合式步进电机 (9)3.2 系统控制过程 (11)3.3 控制系统的I/O点及地址分配.............................................................. 错误！未定义书签。

基于LabVIEW的比例电磁铁力_位移特性测试系统的设计和实现

个过程包括给定 DAQmx 任务、创建通道、配置通道、设置采样
时钟、设置采样模式、启动任务、读取任务、停止任务等，配置完
成后即可生成数据采集程序代码，本系统中主要用到板卡功能
有 A／I 输入以及 I／O 输出等。
2．2 驱动电源控制模块编程
不同的电磁铁需要提供不同的激励电源驱动，传统的方法
大学出版社，2003 ［4］陈晓齐，周克宁，刘晓林．基于虚拟仪器的电磁铁静态性能测试系统
［J］．液压与气动，2010 （3 ）［收稿日期：2012．8．21 ］
是在测试前人为手工调整激励电源的输出电压和电流，操作容
易失误，未能实现测试过程的真正自动化。本方案采用带有
GPIB 接口的直流稳压电源安捷伦 Agilent 6705A，上位机软件
通过 GPIB 总线接口去控制操作该直流稳压电源，为测试电磁
铁提供匹配的电源电压和电流，简便易行，中途不需要人为的去
比例电磁铁静态测试台架如图 2 所示。底座用来支撑电磁铁支架和传感器等测试部分，电磁铁固定在电磁铁支架上。电磁铁支架后方为传感器支架，装有压力及位移传感器，力传感器的一端与电磁铁位移传感器的移动芯连接在一起，两者可以同步，移动底座的上端有槽型导轨，传感器支架可以在导轨上作横向移动。最右端是伺服电机支架，用来固定伺服电机推动传感器支架向左运动，提供提供一定的预紧力，从而保证力传感器与被测电磁铁的动力头（阀芯）相接触。
采用模拟信号差分输入的连续采集方式，即在 DAQ 中开辟
一段循环缓冲区，设备连续采集数据并将数据向缓冲区中存放，

基于LabVIEW的电磁铁力特性测试系统

２１０２年第４期
液压与气动
３５
前较成熟的产品有燃气电磁阀、汽电磁阀、用电磁蒸水
特性，是由于其使用加载液压缸使电磁铁输出位移但
收稿日期：０１１－１２１．０２作者简介：海龙（９９）男，徽淮北人，生，究方王１８一，安学研向：机械工程及自动化专业。
效率和安全系数。
参考文献：
式中，为支架顶板岩石厚度系数，为截割高度，Ｐ
岩石密度。
支架的工作阻力为：
Ｒ＝ＰＦｃ× １０一
［］丁绍南．压支架设计［．１液Ｍ］阜新：阜新矿院出版社，９５１８．［］张小燕．工阻支撑掩护式液压支架设计［］煤矿机２大Ｊ．
阀、油用电磁阀和空调用电磁阀等等。这些电磁阀的共同点在于其关键驱动元件为电磁铁，是一种基于它电磁系统产生的电磁吸力，衔铁作机械运动，而对使从
外做功的电一机转换器。同时，作为一个转化元件，电
械，００３（）２２．２１，１８：７— ８
式中，Ｆ为支架的支护面积口。］
４结束语
［］史春丽，长春，３刘孙攀，湖西矿井Ｚ６０／４５等．Ｙ８０２／０型掩护式液压支架设计研究［］中州煤炭，００（）１２．Ｊ．２１，５：６～３［］岳文辉．采高强度液压支架的参数确定及结构设计４大

电磁铁性能测试可靠性研究综述

电磁铁性能测试可靠性研究综述摘要：给出了具体比例电磁铁的性能参数测试分析方法，总结了国内外性能测试的研究现状和发展趋势，对电磁铁的设计提出了自己的看法。

关键字:性能测式比例电磁铁传感器位移-力特性电流-力特性引言磁力具有许多优点，如结构简单、易予控制、节约能源、减少污染等，越来越受到人们的重视，在机械工程领域中的应用也越来越广，最明显的表现就是国内外发明的磁力机械越来越多。

电磁铁、电磁离合器是应用在众多领域的重要电操纵装置，其电气性能的好坏直接关系到对被控对象的操纵与控制性能。

生产厂家在产品出厂前都要对其性能进行全面的测试，以确保产品的质量，电磁铁、电磁离合器主要检测的电气参数有：加电后的电磁力(吸力或推力)；动作行程与动作速度；接通电压和断开电压；寿命与初始电磁力。

以前的设备检测性能单一、检测技术简单，往往需要几种设备、经过几道工序、配合有经验的检验员手工操作才能完成检测。

其缺点是设备性能低，操作烦琐，工人劳动强度大，而且数据可靠性取决于操作者的熟练程度、人为因素较大。

现在，电液比例技术已广泛地应用于国民经济的各个部门，使得工业生产的自动化水平、控制精度及可靠性大大提高，较大地提高了社会生产力．而比例电磁铁做为电液比例元件和系统关键电气-机械转换动力元件，对比例电磁铁的性能参数进行测试分析，以满足各种用途的需要，有着十分重要的意义，由于目前国内还没有完整的关于比例电磁铁性能测试及试验方法，所以本综述同时参考了相关比例元器件的船舶行业标准规定的测试标准和试验方法。

电磁铁国内外研究进展与现状1.1、发展背景电液比例技术的优点突出体现在变工况和动态性能上，因此也成为了当前液压发展的主要方向之一。

各国政府和企业纷纷投入大量的人力和物力进行电液比例控制系统机的研究。

美国、德国、日本、英国等己有较成熟的产品推向市场，生产厂家主要有MagnetsehuztZ，bos，Binder，Rexroth，Boseh，Viekers等。

比例电磁铁性能测试系统的研制

第26卷第2期2009年2月机电工程Mechanical &Electrical Engineering MagazineVol .26No .2Feb .2009收稿日期:2008-08-05作者简介:薛　蕾(1985-),女,甘肃兰州人,主要从事电气比例/伺服控制、机械电子控制方面的研究.E 2mail:pneu matic_leixue@163.co m 通信联系人:陶国良,男,教授,博士生导师.E 2mail:gltao@zju .edu .cn比例电磁铁性能测试系统的研制薛　蕾,范　翔,陶国良(浙江大学流体传动及控制国家重点实验室,浙江杭州310027)摘　要:为准确、可靠、方便地测试比例控制系统中的关键单元—比例电磁铁的静态性能,根据比例电磁铁的结构特征及其性能特点,结合传感与控制技术,研制了比例电磁铁静态特性测试平台。

以Lab 2V I E W 为开发环境,结合数据库技术设计了相应的测试软件,实现了比例电磁铁静态性能的自动化精准测试,并对某型号的比例电磁铁进行了具体试验与分析。

研究结果表明,该测试系统操作方便安全,测试结果准确可靠,适用于常见比例电磁铁静态特性的测试。

关键词:比例电磁铁;测试系统;静态性能;数据采集和处理;LabV I E W中图分类号:TP206+.1 文献标识码:A 文章编号:1001-4551(2009)02-0067-03D evelop m en t of test syste m for proporti ona l electromagnet actua tors πperfor manceXUE Lei,F AN Xiang,T AO Guo 2liang(S tate Key L aboratory of Fluid Po w er Trans m ission and Control,Zhejiang U niversity,Hangzhou 310027,China )Abstract:I n order t o test the static perfor mance of p r oporti onal electr omagnets accurately,reliably as well as conveniently,which functi on as key elements in p r oporti onal contr ol syste m,the p latf or m f or their static characteristics test was devel oped,ac 2cording t o their structural feature and perf or mance characteristics with combinati on of sens or and contr ol technol ogy .M ean while,by integrating certain database technol ogy,the corres ponding test s oft w are was designed based on Lab V I E W as its devel opment envir on ment .Aut omatic and p recise test f or the static perf or mance of p r oporti onal electr omagnets was realized .Practical test and analysis results of a s pecific p r oporti onal electr omagnet indicate that,the syste m is safe and convenient t o operate,and has ad 2vantages of accurate and reliable test results .Mean while,it can be suitable f or static characteristics test of common p r oporti onal electr omagnetic actuat ors .Key words:p r oporti onal electr omagnet;test syste m;static perfor mance;data acquisiti on and p r ocessing;Lab V I E W0　引　言由于结构上的特殊设计,比例电磁铁在其工作行程内具有良好的“力2位移”水平特性。

位移型比例电磁铁的测试系统研究

成。系统组成原理框图如图１示。机械测试台架采所
探讨其有效测试方法。
２系统方案原理
性能。由于比例放大板的输人信号是抗干扰性较好的频率为１Ｈ～．２ｋｚｚ６１Ｈ的数字脉冲信号，ｋ因此其静
态性能为输出位移一脉冲频率特性，而不是通常所说的位移一电流特性。动态性能阶跃响应特性及频率响应特性。需要计算的性能参数有：环、滞工作行程、线
２１００年蕉５期
液压与气动
１９
位移型比例电磁铁的测试系统研究
吴海锋谢安桓周，，华张金喜魏兴乔，，
Ｓｕｙｏｈｅｔｓｓｅｏｉｐａｅｎｙｅｐｏｏｔｏａｏｅｏｄｔｄｎｔｅｔｓｙｔｍｆｄｓｌｃｍｅｔｔｐｒｐｒｉｎｌｓｌｎｉ
［］赵立华．用计算机辅助创新软件解决产品技术创新问题３的研究［］Ｊ．信息技术，０６（）２０，６．［］赵敏，胡钰．创新的方法［．北京：当代中国出版４Ｍ］
社，０８２０．
了因果分析和资源分析，提取了问题中存在物理矛盾
力调整浮动密封齿的齿侧密封概念设计方案。该方案
及其创新设计过程对汽轮机汽封乃至其它类似机械产
转子
品的创新设计具有一定的借鉴作用。
参考文献：
［］江生科。数值计算方法在汽封研究中的应用探讨［］１Ｊ．

计算机辅助系统在汽车ABS部件试验台上的运用分析

进行分析，使 ABS 系统的性能能够得到更加客观的评
估与检测。按照欧洲关于 ABS 系统介入过程中对路面
附着系数利用情况的要求，在基于计算机辅助系统对
ABS 系统进行检测的同时，应确保路面的附着系数利用
率在 75%~100% 之间，并保障测量权威性以及测量精
度，进一步强化车辆行驶安全以及制动安全［2］。
响。因此相关技术团队以及从业者应当立足于实际针
对车辆的制动工况进行合理分析，同时掌握 ABS 介入
后制动系统的运行状况，确保制动系统的运行寿命与可
式中，u w 为车辆行驶过程中车轮中心的速度；r r0 为理想
靠性都能够达到预期要求。
状态下的车轮运动半径；ω w 为车轮的角速度，通过实践
4 硬件架构设计
2 计算机辅助系统在 ABS 试验台中的作用
21 降低检测成本
传统的汽车 ABS 试验检测技术主要包括平板式检
参考文献：
［1］赵佳，管志杰，肖邦国中国汽车生产现状及钢材消费分析［J］冶金
经济与管理，2019（1）：50-54
［2］戴金池，庞海龙，俞妍，等柴油车 DPF 系统的 OBD 故障诊断策略
在 ABS 试验台中的作用作为切入点，分析了计算机辅助系统的设计需求，同时分别基于硬件架构以及软
件体系两方面分析了汽车 ABS 试验台中计算机辅助系统的应用情况，并给出了相应的应用实例，以期为
有关从业者提供参考。
关键词：计算机辅助系统；车辆制动；性能检测；体系设计
中图分类号：U467
收稿日期：2023-06-22
destrian chest protection form vehicle collisions［J］ Safety Science，

电磁铁静动态性能测试系统研究与应用

MI
液压与气动
"EEI 年第 J 期
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电磁铁静动态性能测试系统研究与应用
#’’$ 年第 6 期
液压与气动
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! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 成。该单元将信号发生单元所产生的电压信号转化成可以驱动比例电磁铁的电流信号。对应于不同型号的被测电磁铁，可选择相应的比例放大器工作。比例方向阀控缸闭环控制单元用于对测试台体上的比例阀控缸进行控制。由于电磁铁的最大负载力为
图$ 位移型电磁铁的试验曲线
动使电磁铁动力头随之运动，进行测试；图 B3 为阶跃响应特性曲线；图 B. 为频率响应特性曲线。
［M］。时间、幅频宽及相频宽等指标 # 测试系统的原理及组成
比例电磁铁测试系统由两大部分组成：测试台体及测控柜。其中测试台体主要为被测试电磁铁提供测试安装工位，及力的加载等功能；测控柜主要完成加载力的控制、传感器数据的采集、测试结果的处理及打印输出等功能。 MD! 测试台体结构由于比例电磁铁的动力头结构比较特殊，无法直接与测试用力及位移传感器相连接，本文的测试系统中特设计了如图 ! 所示的测试台体。该测试台体主要由液压油源、比例阀控缸、比例电磁铁安装支架、力传感器、液压缸位移传感器、比例电磁铁位移传感器、复位弹簧等部分组成。通过该台体可以方便的测得比例电磁铁在给定电流下动力头的输出力及位移等物理量。图 ! 中的电磁铁支架主要为被测试电磁铁提供安装工位；电磁铁支架后方为传感器支架，装有力及电磁

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计算机辅助电磁铁位移力特性测试系统
崔亚斌．夏鹏
１０００８３）（中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院，北京
摘
要：直动式电磁铁作为一个动力元件，经常为液压控制系统开闭电磁阀用，它的推力与位移特性是最重要的指标。通过参考其他电磁
ｔｅｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｆｏｒｖａｌｖｅ；ｆｏｒｃｅ，ｓｔｅｐｐｅｒｍｏｔｏｒ；ＶＣ６．０；ＭＡＴＬＡＢ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ
Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）
ＨｖｄｒａｕｌｉｃｓＰｎｅｕｍａｔｉｃｓ＆Ｓｅａｌｓ，ＮＯ．０４．２０１４
ｄｏｉ：ｌ０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００８－０８１３．２０１４．０４．０２０
关键词：阀用电磁铁；推力；步进电机；ＶＣ６．０；ＭＡＴＬＡＢ中图分类号：ＴＨ１３７：ＴＰ２０６．１文献标识码：Ａ文章编号：１００８ — ０８１３（２０１４）０４ — ００６７ — ０４
铁的测试方法，提出了一种基于步进电机驱动，ＭＡＴＬＡＢ程序绘图的电磁铁力与位移特性测试系统。该系统由安装支架、传感器、数据采集卡和控制、绘图程序组成。该系统采用计算机辅助控制及绘图，自动化程度高，结果准确，为阀用电磁铁的选型和测试提供了辅助工具。
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ — — ａｉｄｅｄＦｏｒｃｅ — — ＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓＴｅｓｔＳｙｓｔｅｍｆｏｒＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ
ＣＵ／Ｙａ－ｂｉｎ，ＸＩＡｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｒｅｃｔ－ａｃｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔａｓａｄｙｎａｍｉｃｅｌｅｍｅｎｔ，ｏｆｔｅｎｆｏｒｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇａｎｄｃｌｏｓｉｎｇｓｏｌｅｎｏｉｄｖａｌｖｅｉｎｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ｉｔｓｆｏｒｃｅａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｓｉｓｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ．Ｂｙｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔｏｏｔｈｅｒｅｌｅｃｒｔｏｍａｇｎｅｔｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ，ｈｉｔｓｐａｐｅｒｐｕｔｓｏｒｆｗｒｄａａｋｉｎｄｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｏｒｃｅａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｓｔｅｐｐｅｒｍｏｔｏｒａｎｄＭＡＴＬＡＢ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｍｏｕｎｔｉｎｇｂｒａｃｋｅｔ，ｓｅｎｓｏｒｓ，ｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃｒｄａａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ，ｄｒａｗｉｎｇｐｒｏｇｒａｍ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｓｅｓｃｏｍｐｕｔｅｒｆｏｒｃｏｎｒｏｔｌａｎｄｄｒａｗｉｎｇ，ｗｉｔｈｈｉｇｈａｕｔｏｍａｔｉｃｄｅｒｅｇｅａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅａｃｃｕｒａｔｅ，ｐｒｏｖｉｄｅｓｆｏｒｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｏｒｆｖａｌｖｅｔｙｐｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄ