氣動減振器的阻尼檢測

摘 要：氣動減振器的出現(xiàn)頻率在現(xiàn)如今我們的生活中已經(jīng)出現(xiàn)的很多了，比如旋轉(zhuǎn)座椅升降的氣動減振、汽車的氣動減振等等。減振器的出現(xiàn)是為了更好保護(hù)我們?nèi)祟惖募棺怠⒐趋酪约疤岣呶覀兩眢w乘坐或操作方面的舒適度和穩(wěn)定度，進(jìn)而大大提高了我們的工作效率。文章則重點通過采用一些實驗器材來檢測氣動減振器的阻尼效果，說明其減振效率。

關(guān)鍵詞：KS103；KS10R；振動速度；負(fù)載壓力

1 KS103超聲波測試模塊

1.1 KS103超聲波測試模塊的功能

包含實時溫度補(bǔ)償?shù)木嚯x探測，高探測精度；采用專利技術(shù)的探測模式，探測范圍1cm～800cm及1cm～1000cm（10 米）；探測頻率可達(dá)500Hz，即每秒可探測500 次；使用I2C/串口接口與主機(jī)通信，自動響應(yīng)主機(jī)的I2C/串口控制指令；83ms 快速、高精度的溫度探測，隨時感知環(huán)境精確溫度；短距探測量程由10cm、20cm、……、至470cm，滿足快速近距探測；寬工作電壓范圍 （3.0V～5.5V）；采用獨特的可調(diào)濾波降噪技術(shù)，電源電壓受干擾或噪音較大時，仍可正常工作。

1.2 KS103超聲波測試模塊的電性能參數(shù)

工作電壓：3.0V～5.5V 直流電源

工作時瞬間最大電流：10.6mA@5.0V， typical

工作電流：1.6-2.7 mA@5.0V， typical

休眠時最大耗電量：500uA@5.0V， typical （串口模式時不休眠）

功耗：使用納瓦技術(shù)省電，5s 未收到I2C 控制指令自動進(jìn)入uA 級休眠，并可隨時被主機(jī)I2C 控制指令喚醒。

2 KS10R的介紹

KS10R功能：通過TTL 串口可以直接以 5PIN 杜邦線連接KS103；KS10R 通過電腦USB 口轉(zhuǎn)化為可被KS103識別的TTL 串口電平，以方便通過電腦直接控制KS103，不用編制任何程序，插上電腦，打開串口控制器軟件即可開始使用；目前新版KS10R 對KS103 的3.3V 及5V 供電均支持。

3 實驗步驟

（1）KS10R 驅(qū)動程序安裝；

（2）電路連接（KS103工作于5V時），如圖1所示。

（3）KS10R 控制指令：e8 02 bc；自動發(fā)送周期為50ms。

（4）加負(fù)載升降座椅，開始測試，并重復(fù)多次。（此實驗測的是向上時的距離）

4 實驗數(shù)據(jù)的采集與處理

（1）用MATLAB編程把十六進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成十進(jìn)制數(shù)據(jù)，再用程序求出椅子振動的速度如下列出了幾組有代表性的數(shù)據(jù)：

（2）再將每五個組歸結(jié)為一個大組用MATLAB擬合出平滑的曲線如下：

（3）對處理后的結(jié)果做出分析。

5 實驗分析

（1）在實驗的可靠性方面，由于重復(fù)的次數(shù)比較多，得到的數(shù)據(jù)較大，后期的數(shù)據(jù)處理也用比較準(zhǔn)確，所以相對來說是可靠的。

（2）實驗的測量精度，在實驗初期選用發(fā)送周期為100ms測量得到的數(shù)據(jù)較少，而且不是能很精確的看到座椅的振動情況，所以再后來把發(fā)送周期改為50ms，提高了實驗的精度。

6 結(jié)束語

在施加力的時候，有時候由于力的大小不易控制，振動的速度在不斷變化；當(dāng)有力稍微穩(wěn)定的時候，處理出來的數(shù)據(jù)結(jié)果顯示振動速度先增大后減小；當(dāng)負(fù)載的壓力比較大時，探測的距離相差比較小，得到的速度幅度較小；反之，壓力小的時候得到的速度就相應(yīng)的小；由于超聲模塊比較靈敏，對周圍的環(huán)境要求較高，在半徑一米的范圍內(nèi)不能有障礙物，但是在實際操作過程中椅子腿也會有影響，在數(shù)據(jù)處理時過濾掉障礙物的影響結(jié)果更加明確。

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