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随着电子技术的不断发展,平板技术已经越来越多的应用于电子产品之中,平板产品平面的平整度是决定平板产品质量的重要因素。因而国家质量监督检验检疫总局在2005年03月颁布了平板检测相关规程,对平板工作面平面度参数进行统一规范,并规定平面度最大误差及相应平板准确度级别等。本文依据国家计量检定规程,并结合市场实际检测精度指标要求,提出并实现了一种较为经济的平板平面度检测方案,实现在线批量检测。提出了基于混合信号片上系统型单片机C8051F的智能平板平面度检测系统设计方案。系统依据对角线布点评定法则为基准,采用最小条件原则评定方法,利用SOC系统级MCU芯片为采集器智能核心,通过多路电涡流位移传感器,完成对待测平板的数据采集。运用Modbus协议组成工业级232网络,完成与上位机握手通讯。上位机采用LabVIEW开发设计程控界面,结合Access数据库技术,实现待检测平板数据的采集和历史采集信息的查询、管理等操作。本文的主要工作包括以下几个方面:(1)研究平板平面度检测相关评定准则。根据实际检测平面度允许最大误差基准,选择电涡流位移传感器,按照对角线布点评定法则布点测量。对待检测平板选取合适基准平面,并采用12点布点测量,计算所有测量点相对于理想平面的偏差,其最大值与最小值之差即为待测平板平面度。采用对角线法则进行误差评定后,原始测量数据转换为相对于基准平面的数据,按照最小条件原则进行评定,验证平面度测量结果。(2)提出了以高度集成的SOC系统级MCU芯片为核心的智能采集系统。系统采用传感器采集平板位移信号,利用多路模拟开关切换选通模拟信号输入,通过仪表放大电路进行信号的前端放大。数据采集系统芯片内置模/数转换器ADC,数/模转换器DAC,电压比较器,可编程增益放大器,以及UART通讯接口等,实现单芯片智能采集设计。系统采用Modbus通信协议RTU传输模式实现采集板与PC机通讯,为了防止传送过程中传输错误,系统进行CRC校验整个消息内容。(3)采用图形化可视软件LabVIEW开发设计平板平面度检测系统上位机程控界面。选通系统采集通道,并采集选通通道零点电压值;配置串口通讯参数,采集选通通道电压数据,并依据采集电压值转换为相应检测值;设定平板检测合格判据,并判断平板平面度合格状态,多次采集,进行检测数据统计;调用Access数据库,存储实时检测数据,并可查询历史检测平板合格情况,查询指定日期测试平板数据,对已测数据进行删除、打印等操作处理;设计用户登录及密码修改界面,增强检测系统安全性。(4)根据平板平面度检测系统需完成功能进行测试。构建函数发生器、六位半数字多用表、PCI-GPIB接口控制器的自动精度校准系统,提高了测量准确度。利用Agilent33220A函数发生器模拟12路电涡流位移传感器产生电位对应电压信号,采用本检测系统采集零点电压值和模拟平板检测电压值,验证检测合格指示状态。按要求查询历史检测数据,检测系统数据库管理功能。测试过程的顺利进行,保证了整个检测系统的正常工作运行。目前平板电子产品飞速发展,人们对其质量的检测工作也越来越为重视,介于实际检测成本和精度的需求,本系统设计不仅性价比高,而且具有完善的数据库管理等功能,目前已在平板平面度检测线上得到成功应用。