上海奧龍星迪檢測設備有限公司研制"奧龍芯"超高精度閉環式傳感器控制技術,加載系統采用高精度力值傳感器與更適用的高速響應控制器構成閉環回路實現全程微秒級跟蹤和控制加力過程。測深系統采用高精度位移傳感器,由此可獲得小硬度值分辨率為0.1HR。圖中為已經批量投產的“奧龍芯"全自動全洛氏硬度計。

與傳統硬度計相比的顯著特點:
1、提升執行機構控制精度
原系統屬于毫秒級控制系統。無法實現步控。
新系統屬于微秒級控制系統。可實現高速步控。步控精度可達納米級!
2、提升設備的綜合性能,提高設備的檢測精度以及速度
1.提升處理力傳感器模擬信號的能力。換“眼"
2.提升處理整體數字信號的能力。換“芯"
3.提升位移測量的精度。換“耳"
4.提升電機控制的精度。換“手"
5.改善人機界面。換“臉"
眼明手快,提高生產效率。
3、對位移傳感器設置專用的管理裝置QEI
原主板無專用管理裝置,CPU必須在整個加載過程中不斷親自處理位移傳感器信號。
設置專用管理裝置后,CPU只需在開始和結束兩個時間點上讀取數據即可,加載過程CPU可集中資源管理力傳感器和加載電機,使得控制更為快速,精度更高。
4、導入日本高精度磁柵位移傳感器
原位移傳感器為國產光柵位移傳感器。存在一致性差,需要與設備進行配套選別的問題。
日本高精度位移傳感器一致性高。受環境影響更小。壽命可達1億5千萬次以上。
"奧龍芯"曲線詳解
1.力值和壓深曲線
硬度計工作過程中,主芯片實時讀取壓力傳感器、位移傳感器數據,并將數據轉換成曲線,圖中曲線為28.3HRC硬度塊的力值和壓深曲線。

2.壓力與壓深曲線
檢測過程中導出壓力和壓深的同步數據,自動生成壓力-壓深曲線,并得出陰影部分面積,以供彈性模量等研究。
圖中縱坐標為壓力、橫坐標為壓深

3.精準的硬度修正
如標準硬度曲線是一條直線,如圖中黑色線段。
傳統電動數顯硬度計的硬度自動修正如圖中黃色線段,修正一般分三段,且僅在標定點附近與標準硬度基本吻合,離標定點越遠硬度值相差越大。
經過“奧龍芯"控制方法的進一步改造提升,機器原始硬度曲線如圖中紅色線段。對整個量程的硬度修正給一個共同的系數,硬度曲線將會提升到標準硬度曲線相吻合的狀態,經實驗得出結論:給定一個共同系數后,不做任何區間修正,對24HRC、48HRC和63HRC標準硬度塊進行硬度測試,其與標準塊硬度分別是24HRC誤差為0.9HRC,48HRC誤差為0.2HRC,63HRC誤差為0.8HRC。
現把整個硬度區間劃分為8個以上硬度修正區間,如圖中藍色線段,此修正方法細化整個硬度區間,將電動數顯硬度計的硬度修正簡單化、精準化。
實驗數據:測試硬度精度可達到≤0.15HRC的正負偏差