电子万能材料试验机主要用于对 塑料、橡胶、金属等材料的拉伸压缩处理,它集控制、测量、传送与分析数据于一体,具有调速范围宽、精度高、操作方便、性能稳定等优点,万能材料试验机主要 由机械本体和控制系统组成,本课题的研究目的是设计一款能够完成实时控制复杂机械系统的运动,可以对传感器输出信号进行高速高精度的采集,并能够在上位机 对采集的信号进行实时显示的测控系统。 本文从电子万能材料试验机的现状出发,研究了当前的材料试验机的优缺点及未来的发展趋势,提出了本文的研究目的。整个论文的第一个模块讨论了电磁兼容性, 电磁兼容性设计近些年得到了许多硬件工程师的重视,因为一个控制系统的好坏不再简单由它的功能决定,而且还由板卡的稳定性来决定,所以我们在设计板卡之初 便进行了电磁兼容性处理。对于板卡的通信系统过去的测控系统多采用PCI总线,因为它成本低、设计简单,但是PCI总线扩展性比较差,PCI总线设置在电 脑机箱内插拔不是很方便,并且PCI总线间干扰会导致系统无法正常工作,所以我们改用现在被大家广泛接受的USB接口来完成通信设计。板卡的核心芯片我们 采用了ALTERA公司的FPGA芯片,对FPGA编程产生PWM脉冲完成对电机的速度方向可调的精确控制,采用摩尔状态机编程控制A/D转换时序,完成 了对电压模数转换的控制,最后对采集获得的数据通过USB接口总线传送给上位机,通过LABVIEW软件实现实时的显示。 整个课题从六个方面详细的说明了整个板卡的各个模块的设计原理、依据和最后的实验结果,经验证各个模块均能正常的工作。