MOTEC磁场测量系统介绍

发布时间:2015-04-01 供稿单位: 北京阿沃德自动化设备有限公司 推荐等级: 星级指数 星级指数 星级指数 点击次数:425 共0条反馈

摘要:磁场测量技术是研究磁现象的重要手段,在国防、工业、医疗、交通等领域有广泛的应用。随着电子信息技术的进展,磁场测量有向弱磁方向发展的趋势。我司根据当前磁场测量的现状以及发展趋势,开发了基于MOTEC PCI卡和MOTEC伺服电机驱动器能实现三维磁场测量与定位。本文介绍了该系统的组成和实现,已经在行业上取得了良好的应用。

关键字:磁场三维测量    MOTEC PCI控制系统   MOTEC伺服电机   MOTEC伺服驱动器

一、项目要求

能够实现空间三维的磁场测量功能,测磁探头及探杆安装在移动平台上,移动平台带动测磁探头在磁场空间移动。测磁过程要求计算机编程自动控制。磁铁位置找正,测磁路径参数设定以后,能够进行自动测磁。生成位置点与测磁数据对应的磁场分布数据文件。

技术参数如下:

1.  X最大行程1200mm,Y最大行程1000mm,Z最大行程500mm,各轴重复定位精度0.02mm,三维垂直度3’。

2.  XY轴速度要求2~10mm/s,Z轴速度要求2~5mm/s。

3.  3轴都是用光栅尺检测位置,全闭环控制,Z轴有自锁要求。

4. 各轴有两个机械限位控制范围,一个光尺零点,中间加两个软限位可随意设置位置。

二、工作过程

以测量四极磁铁磁场为例,四极磁铁的磁场区域为圆柱体形场。第一步找正,设定测磁原点(O点),需要用探头找正圆柱体形场的中点,找正后设定该点为圆柱体场的测磁原点(O点);第二步编程,在测磁原点建立磁场坐标系(笛卡尔坐标系Oxyz),在磁场坐标系中设定一组点(P1~P16)作为测磁点,编程使测磁探头顺序到达P1至P16点,到达每一点后需停留一定时间(比如5秒钟),然后读出磁场测量值,再移动至下一点。第三步测量,按照编好的程序运行,使探头到达每一个测量点,并测得磁场数据,然后生成测磁数据文件(.txt或其它格式)。测磁数据文件中要有每个点的坐标值,及该点对应的磁场值。

三、基本配置及结构

控制系统采用MOTEC PCI卡,3轴模拟全闭环控制;伺服电机系统采用MOTEC,X轴使用两套伺服电机,主伺服同步驱动从伺服运动;光栅尺采用高精度MOTEC光尺。机械部分采用MOTEC三坐标大行程平台,软件部分单独开发。

四、控制流程图

         

五、软件功能

(1)读取数据txt文件,可方便进行编辑包括(输入、剪切、复制、粘贴、删除、撤消、重做、查找、替换等),保存为txt文件。

(2)可进行PID调节,进行参数设置。

(3)查看IO端口状态功能。

(4)进行文本编辑后,并且对当前数据进行锁定,防止意外修改。

(5)直观显示各种数据,坐标、速度、限位值、当前点、停留时间、工作状态等。

(6)可直接同过计算机面板进行机器移动,也可同过手轮进行移动。

(7)通过串口读取测量数值,输出测量数据txt文件,可设置输出路径。

(8)每条指令都进行语法错误判断,在运行中进行运动错误判断,处理。

(9)软限位功能,能随意设置各轴正负软限位,将机器限制在某个阶段内。

(10) 矩阵功能,能对空间两点间形成的立体进行多点矩阵排列,蛇形移动。

 

六、结论

此系统已成功应用,并且各项指标达到或超过客户要求,XYZ轴重复定位精度0.01mm,速度范围在1~100mm/s,机器运行平稳。软件开发考虑周全,符合客户要求,并且提供许多方便快捷的操作方式,菜单、按钮、快捷键多种方法操作;并且显示各种运行数据,比较直观。此系统只要替换为其它传感器如:压力、温度、超声等,便可应用其他测量工程。

 

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