大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪（08级测控二班第一组软件组）

测控技术及仪器专业 专业综合课程设计

4.4.5 帮助对话框

如图29所示，此对话框显示相关的软件信息，与CAboutDlg相关联。

图28 结果数据及图形显示

图29 帮助对话框

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4.4.6 生成模拟数据

因为本课程设计没有做出实物，所以无实际齿形信号的录入，所以只能通过模拟齿形来计算齿形误差，进而绘出齿形和误差包络线。在软件设计时，生成一系列随机数，加到生成的标准渐开线的X坐标上，作为模拟数据。生成模拟数据的算法流程图如图30所示：

结束 n个点是否生成 Y 生成模拟X坐标 randX[i]=pDoc->m_X[i]+x/10 x=(double)(rand())*y i=i+1; y=(-1)*y 读入采样i点的X坐标X[i] 设初始值i=1，y=1 开始 将生成结果保存到Doc中 N 图30 生成模拟数据的流程图

本程序中，利用rand函数产生随机数，对随机数进行取余和除法运算，使之大小和一般的齿形误差大小相当。对随机数进行循环比较，求出最大值和最小值，以便绘制包络线。将模拟误差与原理误差逐个相减并且求出最大值，即为齿形公差。依据模拟的齿形公差可以画出齿形线，并且算出最大齿形误差和误差精度等级。

如图28为程序生成模拟实验数据界面，当完成上一步的实验数据输入之后点击确定，就会产生一条模拟真实情况的实际测量线和其误差包络线，并和标准渐开线进行比较，该对话框与CMakeDataDlg相关联。 4.5系统的硬件接口

在大型齿轮渐开线齿形误差测量控制电路中，共有四路信号：

第一路信号是测量头在X方向上的检测微位移的电感传感器的输出信号。此信号经

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放大、电平平移、限幅、A/D转换后通过PCI接口送入计算机进行处理。

第二路信号是通过长光栅位移传感器采集到导轨Y方向运动信号，此信号是两路正交信号，经四细分判向后，得到代表导轨移动的距离的脉冲和一个与之对应的方向信号，经可逆计数器后，通过USB接口输入到计算机中。

第三路信号是由计算机发出的驱动步进电机的驱动信号。通过USB向MCU发送控制命令，MCU通过PWM波控制电机的转动。

第四路电路是用单片机与PC机实行串口连接，实现齿形误差的显示。 4.5.1 USB总线接口

软件系统是通过USB串行总线与外围电路进行通信。程序流程图如图31所示：

显示未识 别的 USB 读取PDIUSB 口中断寄存器 N USB总线复位 Y USB设备配置 初始化USB设备 中断和地址 N 是否配置成功 Y Y 端口2 IN中断 传输进程包

N N Y 端口2 OUT中断 N Y 结束 图31 接口流程图

传输数据包 判断是否结束 43

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4.5.2 齿形误差信息采集

电路系统中利用AD7892对采样数据进行A/D转换，采用集成芯片计数功能进行采样控制。并作为长光栅位移传感器输出脉冲计数用，当采样间隔脉冲输送完后时将提供使能信号，从而控制获得采样信息。齿形误差信息采集流程图如图32所示。

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开始 读取采样次数n，计算采样控制脉冲m 计数器初始化设置 读采样次数并送计数器 计数控制 采计数使能状态 N 使能状态=1？ Y 启动AD7892工作 采AD7892状态 N 输出状态=0？ Y 采A/D单元数据并送内存单元 N 采样次数-1=0？ Y 传递参数 结束 图32 齿形信息采集框图