陕西理工学院毕业设计论文

注：HCS矢量控制；OL油气润滑；G:永久油脂润滑；SK ISO

表2.1 电主轴其型号和参数

图2.2 数控机床电主轴内部的简单结构图

图2.3 电主轴内部结构外观图

第6页 共30页

陕西理工学院毕业设计论文

2.2数据采集卡部分设计 2.2.1概述

虚拟仪器的硬件平台由计算机和I/O接口设备两部分组成。I/O接口设备主要执行信号的输入采集、放大与模/数或数/模转换的任务。I/O接口设备的驱动是虚拟仪器实现对真实物理信号采集的基础。因此，I/O接口设备的驱动是虚拟仪器系统的重要环节。

2.2.2 I/O接口设备PCI-6221数据采集卡

NI PCI-6221(37针)数据采集卡DAQ卡，另有5倍采样速率的高速M系列和4倍分辨率的高精度M系列可供选择，包括NI-DAQmx、VI Logger Lite数据记录软件和其他测量服务。其基本规格如下：

? 16路模拟输入、16位分辨率

? 250kS/s采样速率

? 2路16位模拟输出，更新速率833kS/s

? 24路数字I/O(8路高速可达1M)

? 2个32位80MHz计数器/定时器

? AI、AO通道可承受的最大电压正负10伏

第7页 共30页

陕西理工学院毕业设计论文

NI PCI-6221是一款低价位多功能M系列数据采集(DAQ)板卡，经优化适用于需要控制成本的应用。PCI-6221(37针)采用了常见于其他M系列设备的技术， NI PCI-6221(37针)为您在设计、测试和控制应用中进行数据采集提供了高性价比的解决方案。

2.3信号调理模块 2.3.1概述

信号调理是数据采集系统中最重要也是最易被忽视的一部分。许多传感器都要求使用专门信号调理技术，而没有哪种设备能为所有的传感器提供各种类型的信号调理功能。比如说，热电偶产生的是低电压信号，它还需要进一步的放大、过滤、以及线性化等处理。

2.3.2信号调理模块的选择

为解决工程中传感器 的接 口问题 ， 美国模拟器件( ANAL0G DEVI CE S) 公司专门设计生产了传感器接 口模块 2 B3 1 。它是一个 电阻信号、 适配模块 。它功能完整， 精度高， 噪声低 ， 只要配接少量外围元件 ， 就可适应多种传感器。

第8页 共30页

陕西理工学院毕业设计论文

图2.2 2B31结构原理图

该模块 由四个部 分组 成： 高性能 的仪器放大器、 缓冲器、 贝塞尔三极点低通滤渡器 、 一个可调激励源 。它可将用户设计接 口时所需的各种功能电路有机地结台起来． 系统完成 了对传感器信号的处理，减少了接口电路的体积 ， 降低了功耗 ， 消除了器件间的干扰信号。

2.3.3信号调理模块的功能

从传感器得到的信号大多要经过调理才能进入数据采集设备，信号调理功能包括放大、隔离、滤波、激励、线性化等。由于不同传感器有不同的特性，所以除了这些通用功能外，还要根据具体传感器的特性和要求来设计特殊的信号调理功能。信号调理的通用功能如下：

第9页 共30页