前言
光驅(qū)已經(jīng)成為每臺電腦的標(biāo)準(zhǔn)配置。在生產(chǎn)光驅(qū)的過程中,要經(jīng)過許多次的檢測,其中以馬達(dá)與光驅(qū)機(jī)械結(jié)構(gòu)配合的檢測最為重要。在生產(chǎn)線上一般使用專用測試設(shè)備進(jìn)行該參數(shù)的檢測,存在成本高、檢測速度慢等缺點(diǎn)。本文介紹了利用DAQ-2213多功能A/D采集卡構(gòu)成自動(dòng)檢測系統(tǒng),檢測馬達(dá)與機(jī)械結(jié)構(gòu)配合品質(zhì)。
系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)采用工控機(jī),插入ADLINK的DAQ-2213多功能數(shù)據(jù)采集卡。這款卡是ADLINK公司DAQ-2000系列中的高性價(jià)比的一款,提供16CH 250kS/s模擬量輸入,同時(shí)提供24CH DIO (8255兼容),另外還提供兩個(gè)通用定時(shí)/計(jì)數(shù)器,可以方便地用于各種場合。
電源為待測光驅(qū)提供1.5V左右的供電,由TTL電平控制光驅(qū)電機(jī)的正/反轉(zhuǎn)。
該電源同時(shí)將供給光驅(qū)電機(jī)的電流轉(zhuǎn)換成電壓。這個(gè)瞬間電流的變化反應(yīng)了電機(jī)和機(jī)械結(jié)構(gòu)配合的程度。
DAQ-2213與光驅(qū)電源共有5根連線:CN1上:AI0H (Pin 1), AI0L (Pin 35), AGND (Pin 51)。CN2上:PA0 (Pin 68)和PA1 (Pin 34)。
其中AI0H與AI0L為模擬輸入端,按差分方式連接以提供最大的干擾抑制。PA0與PA1作為TTL輸出,控制光驅(qū)的正/反轉(zhuǎn)。
測試方法
在開始測試時(shí),程序控制電機(jī)將光驅(qū)彈入。發(fā)送數(shù)字量信號控制電源的同時(shí),啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。以1kS/s的速度采集電流信號(已轉(zhuǎn)成電壓值),采樣點(diǎn)數(shù)可設(shè)置。采樣完成后,將采集的波形畫在屏幕上,同時(shí)按照預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行判斷,看該產(chǎn)品是否合格。然后利用DO控制光驅(qū)彈出,同時(shí)對電流信號進(jìn)行采樣、顯示、判別。
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圖二、實(shí)際采集的光驅(qū)彈出過程中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電流波形[/ALIGN]
該波形的特征點(diǎn)包括:
1. 第一個(gè)峰值
2. 第二個(gè)峰值
3. 第二個(gè)峰值之前的轉(zhuǎn)折點(diǎn)
上圖顯示的是經(jīng)過處理以后的波形。實(shí)際的波形由于干擾信號的存在,有許多的噪聲。采樣以后的數(shù)據(jù)經(jīng)過了一個(gè)4階切比雪夫低通濾器。
閾值的設(shè)定
參與判別的條件有:
第一、第二個(gè)峰值間的時(shí)間長度T。不同的機(jī)型,這個(gè)時(shí)間長度是預(yù)知的。只需設(shè)定一個(gè)最大值Tmax和一個(gè)最小值Tmin,采樣結(jié)果只要在這兩個(gè)值之間即為合格。
另外一個(gè)比較嚴(yán)格的要求是,在第一個(gè)峰值與轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的電流值,需要在一個(gè)核定的范圍內(nèi)。早期的檢測線,這個(gè)范圍是靠經(jīng)驗(yàn)曲線設(shè)備定的,用多項(xiàng)式的方式定義出幾個(gè)系數(shù),來定一個(gè)范圍,但這種經(jīng)驗(yàn)曲線針對每一款機(jī)型無法靈活調(diào)整。
最近常用的方式是采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方式。首先設(shè)定樣本的總數(shù),樣本中含有k個(gè)子組,每個(gè)子組有n個(gè)測點(diǎn)。由此可以得出 和 。而上下限的定義為:上限: 下限: 。其中A2的值與Sigma有關(guān),可查表確定3 Sigma時(shí)的值,其它Sigma時(shí)的值按比例算出。
實(shí)際應(yīng)用時(shí),先用正品做一個(gè)樣本,檢測樣本的數(shù)據(jù),并算出 和 ,從而得出UCL和LCL。將每個(gè)時(shí)間點(diǎn)對應(yīng)的 和UCL / LCL存為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件,作為測試用的標(biāo)準(zhǔn)。
測試時(shí),需要先將此標(biāo)準(zhǔn)曲線載入,將測出的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)曲線相對比,以判斷產(chǎn)品的質(zhì)量。
下圖為檢測過程中的軟件截圖。
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圖三、檢測軟件工作時(shí)的截圖[/ALIGN]
結(jié)論
該系統(tǒng)目前已開發(fā)完畢,正式投入線上使用。系統(tǒng)工作穩(wěn)定、高效,大大提高了線上檢測效率。