气动减振器的阻尼检测

气动减振器的阻尼检测

气动减振器的出现频率在现如今我们的生活中已经出现的很多了，比如旋转座椅升降的气动减振、汽车的气动减振等等。减振器的出现是为了更好保护我们人类的脊椎、骨骼以及提高我们身体乘坐或操作方面的舒适度和稳定度，进而大大提高了我们的工作效率。文章则重点通过采用一些实验器材来检测气动减振器的阻尼效果，说明其减振效率。

标签：KS103；KS10R；振動速度；负载压力

1 KS103超声波测试模块

1.1 KS103超声波测试模块的功能

包含实时温度补偿的距离探测，高探测精度；采用专利技术的探测模式，探测范围1cm～800cm及1cm～1000cm（10 米）；探测频率可达500Hz，即每秒可探测500 次；使用I2C/串口接口与主机通信，自动响应主机的I2C/串口控制指令；83ms 快速、高精度的温度探测，随时感知环境精确温度；短距探测量程由10cm、20cm、……、至470cm，满足快速近距探测；宽工作电压范围 （3.0V～5.5V）；采用独特的可调滤波降噪技术，电源电压受干扰或噪音较大时，仍可正常工作。

1.2 KS103超声波测试模块的电性能参数

工作电压：3.0V～5.5V 直流电源

工作时瞬间最大电流：10.6mA@5.0V， typical

工作电流：1.6-2.7 mA@5.0V， typical

休眠时最大耗电量：500uA@5.0V， typical （串口模式时不休眠）

功耗：使用纳瓦技术省电，5s 未收到I2C 控制指令自动进入uA 级休眠，并可随时被主机I2C 控制指令唤醒。

2 KS10R的介绍

KS10R功能：通过TTL 串口可以直接以 5PIN 杜邦线连接KS103；KS10R 通过电脑USB 口转化为可被KS103识别的TTL 串口电平，以方便通过电脑直接控制KS103，不用编制任何程序，插上电脑，打开串口控制器软件即可开始使用；目前新版KS10R 对KS103 的3.3V 及5V 供电均支持。

3 实验步骤

（1）KS10R 驱动程序安装；

（2）电路连接（KS103工作于5V时），如图1所示。

（3）KS10R 控制指令：e8 02 bc；自动发送周期为50ms。

（4）加负载升降座椅，开始测试，并重复多次。（此实验测的是向上时的距离）

4 实验数据的采集与处理

（1）用MATLAB编程把十六进制数据转成十进制数据，再用程序求出椅子振动的速度如下列出了几组有代表性的数据：

（2）再将每五个组归结为一个大组用MATLAB拟合出平滑的曲线如下：

（3）对处理后的结果做出分析。

5 实验分析

（1）在实验的可靠性方面，由于重复的次数比较多，得到的数据较大，后期的数据处理也用比较准确，所以相对来说是可靠的。

（2）实验的测量精度，在实验初期选用发送周期为100ms测量得到的数据较少，而且不是能很精确的看到座椅的振动情况，所以再后来把发送周期改为50ms，提高了实验的精度。

6 结束语

在施加力的时候，有时候由于力的大小不易控制，振动的速度在不断变化；当有力稍微稳定的时候，处理出来的数据结果显示振动速度先增大后减小；当负载的压力比较大时，探测的距离相差比较小，得到的速度幅度较小；反之，压力小的时候得到的速度就相应的小；由于超声模块比较灵敏，对周围的环境要求较高，在半径一米的范围内不能有障碍物，但是在实际操作过程中椅子腿也会有影响，在数据处理时过滤掉障碍物的影响结果更加明确。

参考文献

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