基于DSP的智能微控电子式纸张抗张抗压试验机

人机交互

采用4×4行列扫描键盘、320×240图形界面液晶显示部分由SST89C58实现。因为图形界面要求占用大量存储空间而89C58内部集成了32K FLASH，并可实现在运行中写FLASH所以人机交互主要通过SST89C58来实现。上位机操作界面、数据显示、曲线显示及打印共同实现人机交互。

系统在关键技术上的创新

现有小量程抗张、抗压试验机产品均为独立产品，整合为一机较少见。由于抗张与抗压测试仪机械部分相似、电子部分相近，所以本品不仅整合了机械部分即双丝杠横梁结构，而且在检测与控制部分，扬弃了现有的单片机系统，采用了集成度更高的DSP TMS320LF2407A为核心检测控制芯片。故将二者有机整合，可以节省大量成本，为提高系统精度追加更大的成本。

现有的此类仪器开创采用了集成度更高的DSP TMS320LF2407A为核心检测控制芯片，其良好的对运动控制系统的硬件支持，具有硬件QEP、PWM 等模块，并使用松下交流伺服电机驱动器、松下伺服电机、精密光电编码器（2500p/r）。使本品调速范围更宽，实际达到0.1～200.0mm/min无级可调,而目前产品多为2～200mm/min无级可调；位移更精确（0.01mm国标规定最高标准）；速度平滑度更高。速度平滑度是抗张、抗压材料试验机测力的前提，也是连接运动控制系统和测量检测系统的纽带。

采用大量程，高精度的力传感器（精度在0.001mv）与现有产品的测力传感器精度持平。但本品在传感器相同的条件下对传感器的使用上进行了有效的改进，即使用16位D/A转换器（LT1655）＋高精度功放（LT1010）为力传感器提供16位动态精度幅值可调的激励电压，减少了激励电压波动对传感器的影响，不仅从根本上使提高系统精度成为可能，而且加强了系统对不同传感器的支持能力。

现有的该仪器多采用8位单片机＋多双积分型12位A/D转换器，转换精度与抗共模干扰能力不高，并且由于单片机是单字节计算，在计算精度和计算速度的权衡上左右为难。本系统采用的是DSP＋Σ-Δ24位A/D转换器（CS5532）。不仅确保了精确的传感器信号能有效的转换为精确的数字信号，而且DSP具有对高级语言的良好支持（全面支持标准C的各种数据类型）使运算精度远高于系统的测量精度。这才使本品大幅提高了系统力检测精度。本品运用DSP强大的指令处理能力应用分段线性插值技术进一步提高了传感器线性程度。即进一步提高了系统精度。在系统可靠性方面，本品采用DSP系统架构较现有单片机系统架构去除了大量外围设备，提高了系统的可靠性。在实际调试中抗干扰能力明显优于普通单片机系统。

本品在功能上也进行了大量的智能化、人性化的设计

自动标定

按照计量行业规定，检验仪器必须定期检验，本系统首次提出自动标定功能，并在该品上应用。原理既是：系统将与标定相关的参数存于可擦写的FLASH中，DSP读取满量程50％的砝码的重力，将测取值做参照，从新标定，将标定后参数存于FLASH中。即完成自动标定。  

自动测量

现有产品在测量时，首先要求用上升、下降键将纸张微调至似紧非紧的临界状态，即测位移的要求。本品在软件上处理，不需要如上操作。