基于STM32F407单片机开辟了一种定心支片顺性丈量

  摘要:

  针对传统的扬声器定心支片顺性丈量仪线性范围辨别不准确和没法进举静态丈量的后果,设计了一种定心支片顺性丈量系统。该系统以STM32F407单片机为中间,硬件局部经过活动控制电路和数据收集电路完成了主动丈量的功用,并应用低电压纹波的线性直流稳压电源使得采样结果越发准确。软件局部经过滑动均值滤波算法来减小输入误差,并采取了最小二乘法来提高拟合优度,最后经过线性迫近法来取得定心支片的线性范围。试验结果标明,该系统具有较高的分辨率,能准确取得定心支片的顺性曲线和线性范围。

  0 引言

  定心支片是扬声器的中间部件之一,它用于保证扬声器任务时,音圈在磁隙中处于准确的位置,而且保证音圈在振动过程当中仅沿轴向作来去活动[1-2]。遭到制作资料和设计外形的影响,在扬声器任务时,定心支片会发生必然水平的非线性掉真。因此,请求在有效的振动范围内,定心支片的受力和形变需求有优胜的线性关系。 扬声器行业中用定心支片的顺性来表征一个定心支片的特点,即定心支片弹性系数的倒数。较为遍及的丈量方法是施加固定负载(50 g或许100 g规范砝码)后依据定心支片的变位来辨别定心支片的顺性[3-4]。传统的定心支片顺性丈量仪平日基于这一方法来完成,然则应用过程当中,只能粗略地辨别一个定心支片的线性范围,不能反应定心支片活动过程当中的受力状况,且不能丈量定心支片的十分线性范围,关于后续的研究与剖析具有很大年夜的局限性。 针对以上后果,本文联合先人的任务,基于STM32F407单片机开辟了一种定心支片顺性丈量系统。该系统联合步进电机、数显游标卡尺和压力传感器,完成了主动控制订心活动并检测位移和受力大年夜小的功用,并应用滑动均值滤波算法和最小二乘拟合算法对数据停止处理,使得丈量结果越发准确。最后经过对顺性曲线停止计算来查找被测定心支片的线性范围。 ?

  1 硬件设计

  1.1 系统结构设计

  定心支片在继续遭到一个标的目标的外力感化时会发生必然的塑性形变而没法主动恢复,而在扬声器任务中,定心支片的受力的大年夜小与标的目标实践上是一个继续变更的过程,因此需求静态地对其停止丈量,才华准确反应其活动时的真实受力状况。基于以上剖析,本系统应用步进电机和线性滑轨对丈量系统停止搭建,既可以模拟定心支片活动的过程,又可以经过单片机对活动形状停止控制,来模拟分歧的任务场景。其余,在活动过程当中经过单片机对各模块停止数据收集和计算,便可掉掉落扬声器任务时定心支片的活动参数。 系统的结构表现图如图1所示,应用精度为0.01 mm的数显游标卡尺与滑轨连接,用于收集定心支片的位移数据。压力传感器固定于滑轨之上,用于收集压力数据。其余,应用高精度的滚珠丝杆作为步进电机和滑轨的联动轴使得系统运转越发准确。