金屬構件和零部件發(fā)生損壞的主要原因，是各種微觀和宏觀機械應力集中導致疲勞失效，其基本特征表現為材料在低于靜強度極限的交變應力持續(xù)作用下，生成多種類型的微觀內部缺陷，并逐漸演化為宏觀裂紋，裂紋擴展最終導致結構破壞。因此，進行疲勞分析，有效評價應力變形狀況，測定未來裂縫發(fā)展的位置、大小和方向，成為評價金屬零部件與構件結構強度和可靠性的一個重要依據。為了及時準確的找出最大機械應力變形區(qū)域，20世紀90年代后期，以杜波夫為代表的俄羅斯學者率先提出一種嶄新的診斷技術—金屬磁

　　便攜式磁記憶檢測儀以單片機PIC16LF873A為核心，用HMC1052兩軸磁阻傳感器檢測法向分量Hp(y)的X分量和Y分量，經過信號放大后，送單片機PIC16LF873A的A/D轉換通道，獲得的數據經計算得到Hp(y)值，送LCD顯示。為檢測方便，設置了兩個檢測通道，作為應力集中線Hp(y)符號比較的依據。

　　圖2中Q1、C2、C3、R11、R12構成簡單的置位電路，可以為HMC1052提供大電流脈沖。用單片機完成電路的控制。當SET/RESET輸出低電平時，Q1截止，C2充電到VCC，C3放電到0V。當SET/RESET輸出由低到的高電平時，R12和C3使Q1導通，由C2、Q1和HMC1052的S/R+(6引腳)S/R-(8引腳)間電阻構成回路，形成大約0.5A的置位脈沖，脈沖寬度約2μs。SET/RESET輸出由高到低的時候，由R11限流形成復位脈沖。為節(jié)省電池能量，置位/復位電路每十分鐘工作一次。電路以一種倒轉的方式改變傳感器輸出極性，即驅動置位脈沖讀數一次，在驅動復位脈沖讀數一次，兩次讀數相減可以消除因溫度漂移和電路參數等共模信號造成的影響，從而得出一個與絕對磁場成正比例的輸出。

　　Q2和R13是

　　磁記憶檢測儀的軟件設計

　　軟件是便攜式磁記憶檢測儀另一個核心部分，主要完成系統初始化、數據采集、數據顯示、鍵盤處理和校驗等功能。

　　主程序：完成系統的初始化工作，進行各傳感器的置位和復位，然后進入睡眠狀態(tài)。

　　通道按鍵中斷服務子程序：向檢測數據通道供電，采集Y數據和X數據測量時，法向分量Hp與X、Y數據的關系是：Hp=√X2+Y2。Hy的符號與測量基準方向Y的符號相同。對PIC16LF873A單片機，10位A/D轉換器0Gs對應1.5V電壓和數字量為512，+5Gs對應

　　3V電壓和數字量為1023，-5Gs對應0V電壓和數字量為0。每個數字對應電壓2.9mV和9.765mGs。Hy值的符號與Y分量符號相同。數字量≥512的數據，進行以下運算：實際數據=(Y數據-512)0.009765Gs-修正值。數字量≤512的數據，進行以下運算：實際數據=-(511-Y數據)0.009765Gs-修正值。LCD顯示器可以顯示8位數字，最高顯示位為Hp符號，有效數字是7位?？梢赃B續(xù)測量，直到再一次按鍵，返回主程序。

　　校驗按鍵中斷服務子程序：將傳感器置于磁屏蔽中，各通道測量出0Gs值，將測量結果作為修正值存入EEPROM中。

　　實驗和數據分析

　　實驗方式：便攜式磁記憶檢測儀與俄羅斯TSCM-2FM應力集中檢測儀同時對工件相同點進行應力檢測，便攜式磁記憶檢測儀的檢測結果如表1。

　　應力集中線的位置與俄羅斯TSCM-2FM應力集中檢測儀檢測的結果相同。經過實驗檢測，便攜式磁記憶檢測儀可以實時顯示被測工件的磁場Hp值的大小和符號，雙通道配合使用，磁感應強度為零的連接線為應力集中線。

　　結語

　　基于PIC16LF873A單片機的便攜式磁記憶檢測儀，具有成本低、功耗低、精度高、體積小和使用方便等特點，對操作人員無專業(yè)計數要求。特別適用于在工件結構復雜窄小的環(huán)境使用。便攜式磁記憶檢測儀是一款性能價格比很高的磁記憶檢測儀器，在石油、化工、冶金、機械、鐵路、建筑、橋梁和航空等部門的無損檢測中具有十分廣闊的前景。