风传感器的自动化检验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种风传感器的自动化检验装置。该装置的主体部分包括风传感器安装座、定位销、风洞定位块、支撑臂、横板、主体紧固块、横板固定套、旋转轴、平键、平面推力轴承、旋转轴外套、减速箱连接套、轴承预紧主圈、轴承预紧副圈、减速箱、深沟轴承、蜗轮、减速箱底板、蜗杆、蜗杆封盖、蜗杆预紧圈、联轴器、步进电机安装座和步进电机；控制部分包括装置控制器、液晶屏、按键、步进电机驱动器和风传感器。与现有技术相比，本装置实现了风传感器风速风向检验自动化，取代了之前操作人员人工操作的方式，减轻了检验阶段人为因素对于数据准确度的影响，极大地提高了风向风速检验的精度。
【专利说明】风传感器的自动化检验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及对气象风向风速的检验设备，特别是涉及一种风传感器的自动化检验装置。
【背景技术】
[0002]根据国家气象局要求，每年各个省局要进行风速风向仪的计量检定工作。现阶段我国气象行业风向风速传感器为机械式风速风向传感器，其检验装置为老式人工操作设备，其缺点是检验精度低，自动化程度不高，操作复杂，功能单一，人为干扰影响检验结果，已经不能满足现代气象行业检验要求。随着科技的不断发展，超声波风速风向仪结构紧凑、精度高、无机械传动件、可长时间运转等优势，将作为我国新一代风速风向传感器使用。随着超声波风速风向仪在气象部门的逐渐推广，其检验设备与老式人工操作设备有着本质的不同。故急需研制一种风传感器自动化检验装置。
【发明内容】
[0003]鉴于现有技术存在的问题和缺陷，本实用新型提出了一种风传感器的自动化检验
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[0004]本实用新型采取的技术方案是:一种风传感器的自动化检验装置，其特征在于:该装置由主体部分和控制部分两大部分构成，主体部分包括风传感器固定部件、风洞固定部件、主体部件和传动减速部件，其中风传感器固定部件包括风传感器安装座和定位销；风洞固定部件包括风洞定位块、支撑臂、横板、主体紧固块和横板固定套；主体部件包括旋转轴、平键、平面推力轴承、旋转轴外套、减速箱连接套、轴承预紧主圈和轴承预紧副圈；传动减速部件包括减速箱、深沟轴承、蜗轮、减速箱底板、蜗杆、蜗杆封盖、蜗杆预紧圈、联轴器、步进电机安装座和步进电机；其中定位销安装在风传感器安装座上部，风传感器安装座通过螺纹安装在旋转轴上，旋转轴依次从下向上套入平面推力轴承和旋转轴外套且通过横板和减速箱连接套的中心孔进入减速箱，减速箱连接套通过螺纹与旋转轴外套固定，并用顶丝旋入旋转轴外套侧面小螺纹孔，防止装置松脱；用两个沉头螺栓分别穿过两个横板固定套将横板通过减速箱连接套与减速箱螺纹连接；涡轮位于两个深沟轴承中间，依次由下向上套入旋转轴，利用平键将蜗轮固定在旋转轴上，用于传递扭矩；减速箱底板通过螺栓固定在减速箱底部；轴承预紧主圈和轴承预紧副圈旋入旋转轴底部螺纹固定；减速箱侧面孔放入蜗杆，用蜗杆封盖通过螺栓固定；在蜗杆螺纹部位安装两个蜗杆预紧圈，用于调节蜗杆旋转松紧；步进电机安装座通过螺栓固定在减速箱侧面，用于固定步进电机，步进电机通过联轴器与蜗杆连接，用于传动；两个主体紧固块通过螺栓穿过横板与两个支撑臂底部连接紧固；两个风洞定位块通过风洞安装孔用螺栓与支撑臂顶部连接紧固。
[0005]本实用新型所述的控制部分包括装置控制器、液晶屏、按键、步进电机驱动器、风传感器，所述的装置控制器包括主控制芯片、晶振电路、仿真电路、隔离电路、电源电路以及串口通讯电路，其中:晶振电路、仿真电路和电源电路分别与主控制芯片连接，主控制芯片通过液晶屏接口与液晶屏连接；主控制芯片通过按键控制接口与按键连接，主控制芯片与隔离电路连接后通过步进电机接口与步进电机驱动器连接，步进电机驱动器与步进电机连接；主控制芯片通过串口通讯电路中的三个串口分别与风传感器、风洞及打印机/ PC机连接。
[0006]本实用新型产生的有益效果是:实现了风传感器风速风向检验自动化，取代了之前操作人员人工操作的方式，减轻了检验阶段人为因素对于数据准确度的影响，极大地提高了风向风速检验的精度。与现有技术相比，本装置即可以满足超声波风速风向仪检验要求，还能满足机械式风速风向传感器的检验要求。
[0007]本装置采用的风传感器风向角度精度为0.1°，采用180:1的精密蜗轮、蜗杆，具有体积小、重量轻、其传动比大、精度高、运行平稳无冲击等特点，能够满足旋转精度高于被验风传感器风向精度的检验要求。该装置在运转时要求速度低，驱动原件承载质量轻，步进电机作为执行部件，其控制性能优良，步距值不受外界电磁影响，中低输出扭矩大，性价比高，通过驱动器，足可以满足该检验装置日常使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本装置主体部分结构立体图；
[0009]图2是图1的剖面图；
[0010]图3是图1的分解图；
[0011]图4是本装置控制部分连接原理框图；
[0012]图5是图4中装置控制器连接原理框图；
[0013]图6是图4中步进电机驱动器电路的原理图；
[0014]图7是图5中主控制芯片的原理图；
[0015]图8是图5中晶振电路的原理图；
[0016]图9是图5中仿真电路的原理图；
[0017]图10是图5中电源电路的原理图；
[0018]图11是图5中隔离电路的原理图；
[0019]图12是图5中串口通讯电路的原理图；
[0020]图13是图5中液晶屏接口电路的原理图；
[0021]图14是图5中按键接口电路的原理图；
[0022]图15是图5中步进电机接口电路的原理图；
[0023]图16是本装置的主控程序流程图；
[0024]图17是图16中步进电机脉冲驱动子程序流程图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0026]如图1、图2和图3所示，该装置由主体部分和控制部分两大部分构成，主体部分包括风传感器固定部件、风洞固定部件、主体部件和传动减速部件，其中风传感器固定部件包括风传感器安装座I和定位销2 ;风洞固定部件包括风洞定位块7、支撑臂8、横板9、主体紧固块10和横板固定套11 ;主体部件包括旋转轴3、平键4、平面推力轴承5、旋转轴外套6、减速箱连接套12、轴承预紧主圈23和轴承预紧副圈24 ;传动减速部件包括减速箱13、深沟轴承20、蜗轮21、减速箱底板22、蜗杆14、蜗杆封盖15、蜗杆预紧圈16、联轴器17、步进电机安装座18和步进电机19 ;其中定位销2安装在风传感器安装座I上部，风传感器安装座I通过螺纹安装在旋转轴3上，旋转轴3依次从下向上套入平面推力轴承5和旋转轴外套6且通过横板9和减速箱连接套12的中心孔进入减速箱13，减速箱连接套12通过螺纹与旋转轴外套6固定，并用顶丝旋入旋转轴外套6侧面小螺纹孔，防止装置松脱；用两个沉头螺栓分别穿过两个横板固定套11将横板9通过减速箱连接套12与减速箱13螺纹连接；涡轮21位于两个深沟轴承20中间，依次由下向上套入旋转轴3，利用平键4将蜗轮21固定在旋转轴3上，用于传递扭矩；减速箱底板22通过螺栓固定在减速箱13底部；轴承预紧主圈23和轴承预紧副圈24旋入旋转轴3底部螺纹固定；减速箱13侧面孔放入蜗杆14，用蜗杆封盖15通过螺栓固定；在蜗杆14螺纹部位安装两个蜗杆预紧圈16，用于调节蜗杆14旋转松紧；步进电机安装座18通过螺栓固定在减速箱13侧面，用于固定步进电机19，步进电机19通过联轴器17与蜗杆14连接，用于传动；两个主体紧固块10通过螺栓穿过横板9与两个支撑臂8底部连接紧固；两个风洞定位块7通过风洞安装孔用螺栓与支撑臂8顶部连接紧固。
[0027]本实用新型的装置主体部分为中空旋转轴主体下沉式结构，由于风传感器数据线位于底部，中空设计的旋转轴便于风传感器的接线。装置主体通过风洞固定装置安装后均位于风洞测量位置外部，从而减少不了不必要的检验干扰。旋转轴采用两个深沟轴承、一个平面推力轴承的运动机构，通过步进电机、联轴器、蜗杆、蜗轮传输动力给旋转轴，从而带动风传感器安装座使风传感器旋转。为保持装置长期的稳定性，蜗轮蜗杆部件间隙、轴向跳动均设有可调装置。风传感器安装座根据被检验的风传感器安装尺寸要求进行设计，风传感器指北侧(即风向零点)设置安装有定位销，被测的风传感器在连接好数据线后与风传感器安装座通过螺栓紧固连接。
[0028]风洞固定部件按照气象设备检验标准要求，被检验设备测量端应置于风洞中心位置，由于超声波风速风向仪比机械式高度有所增加，结合现有气象风洞结构特点，风洞的固定部件采用下沉式设计，可使检验装置不必安装在风洞内部，有效减小了检验误差，提高了检验的准确性。
[0029]如图4和图5所示，本实用新型的控制部分包括装置控制器、液晶屏、按键、步进电机驱动器、风传感器，所述的装置控制器包括主控制芯片、晶振电路、仿真电路、隔离电路、电源电路以及串口通讯电路，其中:晶振电路、仿真电路和电源电路分别与主控制芯片连接，主控制芯片通过液晶屏接口与液晶屏连接；主控制芯片通过按键控制接口与按键连接，主控制芯片与隔离电路连接后通过步进电机接口与步进电机驱动器连接，步进电机驱动器与步进电机连接；主控制芯片通过串口通讯电路中的三个串口分别与风传感器、风洞及打印机/ PC机连接。
[0030]如图6所示，本实用新型的步进电机驱动器电路采用两个集成芯片，分别为L297集成芯片U2和L298N集成芯片U3，L297集成芯片U2的3脚和4脚通过连接电容C150后接地，同时与电阻R80的一端连接后接+5V电源，L297集成芯片U2的6脚与电阻R80的另一端连接，同时通过连接电阻R90后接地，L297集成芯片U2的5脚连接电阻R70的一端及电容C140的一端，电阻R70的另一端接到接插件K6的I脚，电容C140的另一端与接插件K6的2脚连接后接地，接插件Κ6的3脚接+5V电源，L297集成芯片U2的7脚接+5V电源，L297集成芯片U2的10脚、11脚分别与L298N集成芯片U3的8脚、7脚连接，并分别通过连接电阻R50、电阻R40后同时接地，L297集成芯片U2的17脚、16脚、15脚、14脚、13脚、12脚分别与L298N集成芯片U3的I脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚连接，L297集成芯片U2的18脚与电阻RlOO的一端、电容C170的一端及L298N集成芯片U3的15脚连接后接+5V电源，电容C170的另一端接地，电阻RlOO的另一端连接L297集成芯片U2的19脚及电容C160的一端，电容C160的另一端与L297集成芯片U2的20脚连接后接地，L298N集成芯片U3的14脚接地，L298N集成芯片U3的13脚连接电容C180的一端、电容C190的一端、二极管Dl的负极、二极管D2的负极、二极管D3的负极及二极管D4的负极后接+5V电源，电容C180的另一端和电容C190的另一端连接后接地，二极管Dl的正极、二极管D2的正极、二极管D3的正极、二极管D4的正极分别连接二极管D5的负极、二极管D6的负极、二极管D7的负极、二极管D8的负极，二极管D5的正极、二极管D6的正极、二极管D7的正极及二极管D8的正极连接后同时接地。
[0031]如图7所示，主控芯片采用具有ARM处理器的STM32F103RCT6芯片且安装有应用程序，STM32F103RCT6芯片的13脚连接电容C8后，又与STM32F103RCT6芯片的12脚连接，连接后接地，STM32F103RCT6芯片的19脚连接电容C14后，又与STM32F103RCT6芯片的18脚连接，连接后接地，STM32F103RCT6芯片的28脚连接电阻R16后接地，STM32F103RCT6芯片的32脚通过电阻R8连接到STM32F103RCT6芯片的7脚，同时又通过电容C6与STM32F103RCT6芯片的31脚连接，连接后接地，STM32F103RCT6芯片的48脚连接电容C4，同时与STM32F103RCT6芯片的47脚连接后接地，STM32F103RCT6芯片的60脚通过电阻Rl接地，STM32F103RCT6芯片的64脚连接电容C2，同时与STM32F103RCT6芯片的63脚连接后接地。
[0032]如图7和图8所示，装置控制器的晶振电路采用光电耦合器一个晶振Υ1，晶振Yl的I脚、2脚分别连接电容C5、电容Cl，连接后同时接地，同时晶振Yl的I脚又连接电阻R2的一端后接到STM32F103RCT6芯片的6脚，晶振Yl的2脚连接电阻R2的另一端后接到STM32F103RCT6 芯片的 5 脚。
[0033]如图7和图9所示，装置控制器的仿真电路包括一个接插件Ρ3，接插件Ρ3的I脚接地，接插件Ρ3的3脚、4脚分别接到STM32F103RCT6芯片的49脚、46脚，接插件Ρ3的5脚通过连接电阻R14接到STM32F103RCT6芯片的7脚，接插件Ρ3的6脚通过连接电阻R15接到STM32F103RCT6芯片的VCC端。
[0034]如图7和图10所示，装置控制器的电源电路采用一个LM2576稳压器U7和一个LT1117稳压器U9，LM2576稳压器U7的I脚连接二极管D15的负极和电解电容C23的正极，二极管D15的正极通过自恢复保险丝Fl连接20V电源，电解电容C23的负极与LM2576稳压器U7的3脚、5脚、二极管D16的正极及电解电容C24的负极连接后同时接地，LM2576稳压器U7的2脚连接电解电容C16的负极，又通过电感L2连接电解电容C24的正极及LM2576稳压器U7的4脚，同时又连接电解电容C25的正极及LTl117稳压器U9的3脚，LTl117稳压器U9的2脚和4脚连接后接电解电容C26的正极、电解电容C18的正极及电感LI的一端，并一起接VCC端，电感的另一端接电阻R19的一端及STM32F103RCT6芯片的13脚，电阻R19的另一端通过电容C17与电解电容C18的负极连接，连接后接地，同时电解电容C26的负极、LT1117稳压器U9的I脚以及电解电容C25的负极均分别接地。
[0035]如图7和图11所示，装置控制器的隔离电路采用一个TLP521-4光电耦合器U20，光电耦合器U20的I脚、3脚、5脚、7脚、10脚、12脚、14脚、16脚分别通过电阻R21、电阻R21、电阻R26、电阻R30、电阻R32、电阻R33、电阻R31、电阻R27连接，连接后接VCC端，同时光电耦合器U20的10脚、12脚、14脚、16脚又分别接到电机驱动器电路中L297集成芯片U2的9脚、8脚、2脚及I脚，光电耦合器U20的2脚、4脚、6脚、8脚分别接到STM32F103RCT6芯片的62脚、61脚、59脚及58脚，光电耦合器U20的9脚、11脚、13脚及15脚连接后接地。
[0036]如图7和图12所示，装置控制器的串口通讯电路采用两个SP3232EEEA芯片，分别为SP3232EEEA芯片U4和SP3232EEEA芯片U40，SP3232EEEA芯片U4的I脚和3脚连接电容C12，4脚和5脚连接电容C11，2脚和6脚分别通过电容C10、电容C13连接，连接后接地，7脚和8脚连接第一串口 P9的I脚和2脚，第一串口 P9的3脚接地，SP3232EEEA芯片U4的9脚、10脚、11脚、12脚分别接STM32F103RCT6芯片的43脚、42脚、16脚、17脚，SP3232EEEA芯片U4的13脚、14脚分别接第二串口 P8的I脚、2脚，第二串口 P8的3脚接地，SP3232EEEA芯片U4的15脚连接电容C9的一端后接地，SP3232EEEA芯片U4的16脚连接电容C9的另一端后接VCC端；SP3232EEEA芯片U40的I脚和3脚连接电容C120，4脚和5脚连接电容C110，2脚和6脚分别通过电容C100、电容C130连接，连接后接地，7脚和8脚连接第三串口 P7的I脚和2脚，第三串口 P7的3脚接地，SP3232EEEA芯片U40的9脚、10脚分别接STM32F103RCT6芯片的30脚、29脚，SP3232EEEA芯片U40的15脚连接电容C90的一端后接地，SP3232EEEA芯片U40的16脚连接电容C90的另一端后接VCC端。
[0037]如图7和图13所示，液晶屏接口电路采用一个液晶屏接口 P15，液晶屏接口 P15的I脚接地，2脚和3脚连接后接VCC端，4脚至24脚分别接到STM32F103RCT6芯片的23脚、22脚、21脚、20脚、41脚、8脚、9脚、10脚、11脚、24脚、25脚、37脚、38脚、39脚、40脚、51脚、52脚、53脚、2脚、3脚、4脚。
[0038]如图7和图14所示，按键接口电路采用一个按键接口 P10，按键接口 PlO的I脚、2脚、3脚、4加、5脚分别连接电阻R5、电阻R6、电阻R12、电阻R13、电阻R17后一起接VCC端，同时又分别连接到STM32F103RCT6芯片的36脚、35脚、34脚、33脚、14脚。
[0039]如图6和图15所示，步进电机接口电路采用一个步进电机接口 P11，步进电机接口Pll的I脚接5V电源，2脚、3脚、4脚、5脚分别接到步进电机驱动器电路中L297集成芯片U2的I脚、2脚、8脚、9脚。
[0040]如图16所示，该装置的应用程序包括主控程序和步进电机脉冲驱动子程序，主控程序有以下步骤:初始化后，控制部分连接装置控制器，若连接成功，装置主体部件复位，对风向或风速检验进行选择，如果选择风向检验，将不同的风速值送入风洞，将需要检验的角度值对应的脉冲送入步进电机驱动器且调用步进电机脉冲驱动子程序，然后读取风传感器数据，若读取数据成功，则计算角度值与风传感器旋转角度偏差，然后将偏差值显示于液晶屏，数据保存至数据库，若选择打印，即打印检测报告；若选择风速检验，将需检验的风速值送入风洞，计算风速值与风传感器测量风速值偏差，然后将偏差值显示于液晶屏，数据保存至数据库，若选择打印，即打印检测报告；
[0041]如图17所示，步进电机脉冲驱动子程序有如下步骤:首先判断方向输入是否为正转，若为正转，设定的旋转角度对应的脉冲电机正转；否则设定的旋转角度对应的脉冲电机反转，若结束，则返回到主控程序。
[0042]本实用新型的装置控制器作为检验风传感器的自动化装置的控制核心，其功能可控制装置主体部件自动化运转及数据传输处理等工作。装置控制器通过串口 I (P9)、串口
2(P8)与风洞和风传感器通讯，用于控制风洞和风传感器及采集所需的数据信息，通过串口
3(P7)可将检验数据传至打印机、PC机等外部设备，便于今后的管理与检验。装置控制器通过按键接口(P10)、液晶屏接口(P15)与按键和液晶屏相连，按键用来输入风洞风速数值和需要的旋转角度以及对装置控制器控制命令的输入。液晶屏可显示当前风速值、旋转角度值、风传感器即时风速、风传感器即时风向值和装置工作状态等，从而构造一个友好的人机交互界面。装置控制器通过步进电机接口(Pll)连接步进电机驱动器，控制驱动位于主体部件的步进电机。
[0043]本实用新型的设计原理:首先操作人员将该装置主体安装在XXXX风洞相应位置，检验开始时，将风传感器数据线接好后由人工放置在风传感器安装座上，利用定位销将探头指北方向正对于风洞进风位置。当需要检验时，由操作人员选择指定的旋转角度及其方向，通过装置控制器控制步进电机驱动器发出相应的脉冲，驱动步进电机旋转，为传动减速部件提供动力带动旋转轴转动，置于旋转轴上的传感器依照操作人员的指令进行径向转动，此时风传感器探头测量方向与风洞进风方向成一定的角度。通过装置控制器运算处理比较步进电机转动角度值与风传感器自身检测的数据角度的差值，并将处理结果显示在液晶屏上。在需要检验风传感器风速值时，需要操作人员使用装置控制器通过串口 2改变风洞相关风速参数，通过装置控制器运算处理将风传感器自身检测的风速数据与风洞风速数据运算比较，并将处理结果显示在液晶屏上。从而实现风传感器自动检验风速风向的目的。
【权利要求】
1.一种风传感器的自动化检验装置，其特征在于:该装置由主体部分和控制部分两大部分构成，主体部分包括风传感器固定部件、风洞固定部件、主体部件和传动减速部件，其中风传感器固定部件包括风传感器安装座(I)和定位销(2);风洞固定部件包括风洞定位块(7)、支撑臂(8)、横板(9)、主体紧固块(10)和横板固定套(11);主体部件包括旋转轴(3)、平键(4)、平面推力轴承(5)、旋转轴外套￠)、减速箱连接套(12)、轴承预紧主圈(23)和轴承预紧副圈(24);传动减速部件包括减速箱(13)、深沟轴承(20)、蜗轮(21)、减速箱底板(22)、蜗杆(14)、蜗杆封盖(15)、蜗杆预紧圈(16)、联轴器(17)、步进电机安装座(18)和步进电机(19);其中定位销(2)安装在风传感器安装座(I)上部，风传感器安装座(I)通过螺纹安装在旋转轴(3)上，旋转轴(3)依次从下向上套入平面推力轴承(5)和旋转轴外套(6)且通过横板(9)和减速箱连接套(I2)的中心孔进入减速箱(I3)，减速箱连接套(I2)通过螺纹与旋转轴外套(6)固定，并用顶丝旋入旋转轴外套(6)侧面小螺纹孔，防止装置松脱；用两个沉头螺栓分别穿过两个横板固定套(11)将横板(9)通过减速箱连接套(12)与减速箱(13)螺纹连接；涡轮(21)位于两个深沟轴承(20)中间，依次由下向上套入旋转轴(3)，利用平键(4)将蜗轮(21)固定在旋转轴(3)上，用于传递扭矩；减速箱底板(22)通过螺栓固定在减速箱(13)底部；轴承预紧主圈(23)和轴承预紧副圈(24)旋入旋转轴(3)底部螺纹固定；减速箱(13)侧面孔放入蜗杆(14)，用蜗杆封盖(15)通过螺栓固定；在蜗杆(14)螺纹部位安装两个蜗杆预紧圈(16)，用于调节蜗杆(14)旋转松紧；步进电机安装座(18)通过螺栓固定在减速箱(13)侧面，用于固定步进电机(19)，步进电机(19)通过联轴器(17)与蜗杆(14)连接，用于传动；两个主体紧固块(10)通过螺栓穿过横板(9)与两个支撑臂(8)底部连接紧固；两个风洞定位块(7)通过风洞安装孔用螺栓与支撑臂(8)顶部连接紧固。
2.根据权利要求1所述的风传感器的自动化检验装置，其特征在于:所述的控制部分包括装置控制器、液晶屏、按键、步进电机驱动器、风传感器，所述的装置控制器包括主控制芯片、晶振电路、仿真电路、隔离电路、电源电路以及串口通讯电路，其中:晶振电路、仿真电路和电源电路分别与主控制芯片连接，主控制芯片通过液晶屏接口与液晶屏连接；主控制芯片通过按键控制接口与按键连接，主控制芯片与隔离电路连接后通过步进电机接口与步进电机驱动器连接，步进电机驱动器与步进电机连接；主控制芯片通过串口通讯电路中的三个串口分别与风传感器、风洞及打印机/ PC机连接。
3.根据权利要求2所述的风传感器的自动化检验装置，其特征在于:步进电机驱动器电路采用两个集成芯片，分别为L297集成芯片U2和L298N集成芯片U3，L297集成芯片U2的3脚和4脚通过连接电容C150后接地，同时与电阻R80的一端连接后接+5V电源，L297集成芯片U2的6脚与电阻R80的另一端连接，同时通过连接电阻R90后接地，L297集成芯片U2的5脚连接电阻R70的一端及电容C140的一端，电阻R70的另一端接到接插件K6的I脚，电容C140的另一端与接插件K6的2脚连接后接地，接插件K6的3脚接+5V电源，L297集成芯片U2的7脚接+5V电源，L297集成芯片U2的10脚、11脚分别与L298N集成芯片U3的8脚、7脚连接，并分别通过连接电阻R50、电阻R40后同时接地，L297集成芯片U2的17脚、16脚、15脚、14脚、13脚、12脚分别与L298N集成芯片U3的I脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚连接，L297集成芯片U2的18脚与电阻RlOO的一端、电容C170的一端及L298N集成芯片U3的15脚连接后接+5V电源，电容C170的另一端接地，电阻RlOO的另一端连接L297集成芯片U2的19脚及电容C160的一端，电容C160的另一端与L297集成芯片U2的20脚连接后接地，L298N集成芯片U3的14脚接地，L298N集成芯片U3的13脚连接电容C180的一端、电容C190的一端、二极管Dl的负极、二极管D2的负极、二极管D3的负极及二极管D4的负极后接+5V电源，电容C180的另一端和电容C190的另一端连接后接地，二极管Dl的正极、二极管D2的正极、二极管D3的正极、二极管D4的正极分别连接二极管D5的负极、二极管D6的负极、二极管D7的负极、二极管D8的负极，二极管D5的正极、二极管D6的正极、二极管D7的正极及二极管D8的正极连接后同时接地。
4.根据权利要求3所述的风传感器的自动化检验装置，其特征在于:主控芯片采用具有ARM处理器的STM32F103RCT6芯片，STM32F103RCT6芯片的13脚连接电容C8后，又与STM32F103RCT6芯片的12脚连接，连接后接地，STM32F103RCT6芯片的19脚连接电容C14后，又与STM32F103RCT6芯片的18脚连接，连接后接地，STM32F103RCT6芯片的28脚连接电阻R16后接地，STM32F103RCT6芯片的32脚通过电阻R8连接到STM32F103RCT6芯片的7脚，同时又通过电容C6与STM32F103RCT6芯片的31脚连接，连接后接地，STM32F103RCT6芯片的48脚连接电容C4，同时与STM32F103RCT6芯片的47脚连接后接地，STM32F103RCT6芯片的60脚通过电阻Rl接地，STM32F103RCT6芯片的64脚连接电容C2，同时与STM32F103RCT6芯片的63脚连接后接地。
5.根据权利要求4所述的风传感器的自动化检验装置，其特征在于:装置控制器的晶振电路采用光电耦合器一个晶振Y1，晶振Yl的I脚、2脚分别连接电容C5、电容Cl，连接后同时接地，同时晶振Yl的I脚又连接电阻R2的一端后接到STM32F103RCT6芯片的6脚，晶振Yl的2脚连接电阻R2的另一端后接到STM32F103RCT6芯片的5脚； 装置控制器的仿真电路包括一个接插件P3，接插件P3的I脚接地，接插件P3的3脚、4脚分别接到STM32F103RCT6芯片的49脚、46脚，接插件P3的5脚通过连接电阻R14接到STM32F103RCT6芯片的7脚，接插件P3的6脚通过连接电阻R15接到STM32F103RCT6芯片的VCC端。
6.根据权利要求5所述的风传感器的自动化检验装置，其特征在于:装置控制器的电源电路采用一个LM2576稳压器U7和一个LTl117稳压器U9，LM2576稳压器U7的I脚连接二极管D15的负极和电解电容C23的正极，二极管D15的正极通过自恢复保险丝Fl连接20V电源，电解电容C23的负极与LM2576稳压器U7的3脚、5脚、二极管D16的正极及电解电容C24的负极连接后同时接地，LM2576稳压器U7的2脚连接电解电容C16的负极，又通过电感L2连接电解电容C24的正极及LM2576稳压器U7的4脚，同时又连接电解电容C25的正极及LTl117稳压器U9的3脚，LTl117稳压器U9的2脚和4脚连接后接电解电容C26的正极、电解电容C18的正极及电感LI的一端，并一起接VCC端，电感的另一端接电阻R19的一端及STM32F103RCT6芯片的13脚，电阻R19的另一端通过电容C17与电解电容C18的负极连接，连接后接地，同时电解电容C26的负极、LT1117稳压器U9的I脚以及电解电容C25的负极均分别接地。
7.根据权利要求6所述的风传感器的自动化检验装置，其特征在于:装置控制器的隔离电路采用一个TLP521-4光电耦合器U20，光电耦合器U20的I脚、3脚、5脚、7脚、10脚、12脚、14脚、16脚分别通过电阻R21、电阻R21、电阻R26、电阻R30、电阻R32、电阻R33、电阻R31、电阻R27连接，连接后接VCC端，同时光电耦合器U20的10脚、12脚、14脚、16脚又分别接到电机驱动器电路中L297集成芯片U2的9脚、8脚、2脚及I脚，光电耦合器U20的2脚、4脚、6脚、8脚分别接到STM32F103RCT6芯片的62脚、61脚、59脚及58脚，光电耦合器U20的9脚、11脚、13脚及15脚连接后接地。
8.根据权利要求7所述的风传感器的自动化检验装置，其特征在于:装置控制器的串口通讯电路采用两个SP3232EEEA芯片，分别为SP3232EEEA芯片U4和SP3232EEEA芯片U40，SP3232EEEA芯片U4的I脚和3脚连接电容C12，4脚和5脚连接电容Cll，2脚和6脚分别通过电容C1、电容C13连接，连接后接地，7脚和8脚连接第一串口 P9的I脚和2脚，第一串口 P9的3脚接地，SP3232EEEA芯片U4的9脚、10脚、11脚、12脚分别接STM32F103RCT6芯片的43脚、42脚、16脚、17脚，SP3232EEEA芯片U4的13脚、14脚分别接第二串口 P8的I脚、2脚，第二串口 P8的3脚接地，SP3232EEEA芯片U4的15脚连接电容C9的一端后接地，SP3232EEEA芯片U4的16脚连接电容C9的另一端后接VCC端； SP3232EEEA芯片U40的I脚和3脚连接电容C120，4脚和5脚连接电容Cl 10，2脚和6脚分别通过电容C100、电容C130连接，连接后接地，7脚和8脚连接第三串口 P7的I脚和2脚，第三串口 P7的3脚接地，SP3232EEEA芯片U40的9脚、10脚分别接STM32F103RCT6芯片的30脚、29脚，SP3232EEEA芯片U40的15脚连接电容C90的一端后接地，SP3232EEEA芯片U40的16脚连接电容C90的另一端后接VCC端。
9.根据权利要求8所述的风传感器的自动化检验装置，其特征在于:液晶屏接口电路采用一个液晶屏接口 P15，液晶屏接口 P15的I脚接地，2脚和3脚连接后接VCC端，4脚至24脚分别接到STM32F103RCT6芯片的23脚、22脚、21脚、20脚、41脚、8脚、9脚、10脚、11脚、24脚、25脚、37脚、38脚、39脚、40脚、51脚、52脚、53脚、2脚、3脚、4脚； 按键接口电路采用一个按键接口 P10，按键接口 PlO的I脚、2脚、3脚、4加、5脚分别连接电阻R5、电阻R6、电阻R12、电阻R13、电阻R17后一起接VCC端，同时又分别连接到STM32F103RCT6 芯片的 36 脚、35 脚、34 脚、33 脚、14 脚； 步进电机接口电路采用一个步进电机接口 PlI，步进电机接口 Pll的I脚接5V电源，2脚、3脚、4脚、5脚分别接到步进电机驱动器电路中L297集成芯片U2的I脚、2脚、8脚、9脚。
【文档编号】G01P21/02GK204214890SQ201420710163
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】李铜, 刘素清, 王龙, 董猛 申请人:中环天仪（天津）气象仪器有限公司