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表面粗糙度是机械加工中的重要概念,它直接影响到机加工表面的机械性能,因此表面粗糙度的测量与评定一直是机械行业研究的重要课题。传统的触针式表面粗糙度测量仪的缺点是使用不方便、测量不直观。
虚拟仪器的出现,突破了传统仪器的局限性,它把计算机技术、通信技术和测量技术结合起来,是计算机技术和仪器仪表技术的结合的产物。为适应现代粗糙度测量发展的需要,本文将虚拟仪器技术、数字信号处理技术与粗糙度测量技术结合起来,利用图形化编程软件 LabVIEW,研制开发了基于虚拟仪器的粗糙度检测仪。介绍了AT89C52 单片机及其外围数据采集电路构成的下位机的原理及程序,并详述了LabVIEW 环境下的串口通讯的实现方法。PC 为上位机,与下位机之间通过 RS-232 串口实现数据通讯的数据采集,电感传感器输出的信号经后续电路的放大和滤波,呈现了随电感参数变化而变化的直流电平,单片机控制 A/D574 对其进行采样,再经串口通讯传给上位机,实现了一种 LabVIEW 环境下用单片机采集表面粗糙度参数的粗糙度测量仪。
在实验样机的研制中,运用了虚拟仪器的思想,结合计算机技术,用软件编程实现仪器对采集所得的数据进行处理和显示。这使得系统的功能很容易扩充,增加了系统的灵活性和可移植性。本仪器的硬件电路只是采集信号,通过串口把采集信号送给计算机处理,把硬件设计转向了软件开发,提高了测试的精确性和稳定性。与传统仪器相比,本仪器操作方便,人机界面更加友好。
经过对粗糙度标准样块实地测量的实验证明,该仪器能够准确测量并显示工件表面粗糙度参数,具有良好的可重复性并且能够合理地稳定运行。