分離式液壓千斤頂在生產建設、科學實驗等各類工程結構加載工作中具有廣泛的用途。

　　該設備一般由電動高壓油泵+壓(拉)千斤頂組成，本文論及的加載系統規格如表1所示。

　　油泵電機直接帶動泵軸旋轉，柱塞作往復運動，進油閥／排油閥工作，液壓油通過高壓油管進入千斤頂。用戶可通過泵站上的手柄，人工轉動泵內卸荷閥處于不同位置，實現系統的加載／卸載、推力／拉力及加載速率和穩壓作業。

　　在對力和位移數值或穩壓時間等精度要求較高的科研實驗加載場合，顯然這種僅靠手工操作的方式難以勝任。給該設備增設電腦測控系統就成為一項與時俱進的技術革新，也是提高此類設備性價比的最佳方案。

　　1 下位機

　　由ATmega128構成下位機控制核心(見圖1)，其主要是對各通道放大模塊傳入的工作信號進行A／D變換，并根據上位機的指令驅動步進電機，達到控制執行系統的工作目的。

　　1．1 數據采集

　　力和位移信號的測試由電阻應變計組成的電橋傳感器完成，信號放大器采用AMP1型放大模塊。此兩者間的適當匹配對單片機能否順利執行數據采集工作至關重要。技術關鍵是對電橋平衡的調控。信號進入單片機后，若有少量的偏移電壓可通過軟件作些補償，若偏移量過大會造成此通道無法工作。因此有必要在放大模塊的前端，用電位器把偏移較大的模擬信號調整過來。調零電路如圖2所示。

　　1．2 設備控制

　　油泵手柄的轉動，以電動替代手動是設備控制的技術關鍵。把手柄板固定在轉軸上，板上布置若干位置電極點，用步進電機加齒輪傳動可以解決感知和移動手柄位置的問題，如圖3所示。

　　單片機Mega128的PWM、時鐘和正反轉信號，通過光耦進入L297，產生相序信號，經由L298N的全橋驅動，使得步進電機按單片機控制帶動齒輪一起轉動。驅動步進電機電路圖如圖4所示。

　　1．3 A／D及串口通信

　　在串口0初始化編程中，ICCAVR用代碼UCSROB=(1<

　　2 上位機編程

　　上位機用VB編程。主要有窗體布局，數據通信和處理，穩壓功能等。

　　2．1 窗體布局

　　考慮到實際應用的需要，在作上位機設計時，系統窗體界面布局盡量做到簡單、直觀，一目了然。在編程中特別突出參數標定過程和測試數據與大型應用軟件的無縫鏈接。如圖5所示。

　　2．2 數據通信和處理

　　對通信控件MSComm設置：

　　由于InByte()為動態數組，其中InByte(0)=1和InByte(3)=2定為力和位移兩組數據編號。為防意外引起上／下位機數據不同步，對下位機發送到接收緩沖器的數據必須再確認：

　　這6個字節為兩組數據：

　　對于監控數據。若等于或大于上限值，手柄回到3#位(停／穩壓)。為防傳感器數據在臨界點附近徘徊，導致數據不穩．編程時應考慮跳出黏著。

　　利用電腦系統時鐘實現穩壓延時功能。

　　3 結束語

　　AVR單片機的內設10位ADC功能使得下位機的A／D變換電路設計和調試變得簡單易行。增加電橋調零電路后AMP1放大模塊才有較寬調節范圍。實際使用中由于各廠家液壓系統內部構造及制作工藝的差別，按全自動手柄板定位控制欠佳時，可由單片機I／O端口直接控制固態繼電器，繼而控制油泵電機。同樣可以獲取較好的工作效果。