揚州凱德試驗機

Kaide Test Machine

真实初次破初视频免費咨詢

0514-86166160

微机化台式電子萬能試驗機的新型数据测量系统

发布时间:2019-06-24 10:52:25 分类:真实初次破初视频真实初次破初视频 來源: 點擊:次

微机化台式電子萬能試驗機的新型数据测量系统 CSS-169型微机化台式電子萬能試驗機是我所七五科技攻关项目 该试验机在测量控制系统上全面采用了微机参与控制,从基本结构上改变了过去我国大多数電子萬能試驗機以模拟方式进行测量,控制计算机主要作为数据采集器和后续数据处理器的状况。他是以一个基本型STD总线工业控制计算机核心构成的,与其它模拟环节有机关联的,具有初步智能的新型控制系统。

在CSS-169的测量系统中,计算机不仅完成 了最终数据采集任务,而且 对测量放大器的调零,换挡,定标及工作状态 监测等操作全部实现了自动化。从而使该放大器成为一个功能很强。操作又十分简单的单元。放大器采集的数据全部转换成直读工程量钢的数据输出显示。操作者根本感觉不到放大 器增益的改变,它自动保证了在所有档的全部量程覆盖下的精度 均满足1%示值的指标。它并不独占CPU。所以在此仅将与 该部分有关的内容介绍如下,文中所绘原理图与实际线路略有不同。

一、測量系統的主要技術改進目標

1.改变 过去放大器量程由人工切换,并且再一次不停 机的试验过程中一般不能中途切换量程的不足,实现自动量程切换。在试验过程中也可以随时切换量程,实现工程量钢数据直读显示。

2.實現放大器零點的自動調整,改變過去繁瑣的零點調整操作程序,並解決各檔零點不易同時調到滿意的零點問題。

3.進行自動目標定值檢測,在必要時進行增益系數自動修正。

二、放大器的基本結構

放大器的簡化原理圖如圖所示,傳感器分別爲電阻應變片組成的平衡橋路式負荷傳感器和變形傳感器,拱橋電壓采用對稱的等幅值正負電壓,這樣額設計由于輸入到放大器自身共模抑制比不夠高的不足。由圖可知。該放大器采用的是十分簡單的雙運放大的結構,這種路線本身性能並不十分理想。他的抗幹擾性能比較差。尤其零點漂移問題比較嚴重。



放大器的输出通过多路开关接到A/D转换器上。A/D芯片我们采用的是双向10v输入的AD574J. J1、J2、J3分别为微型继电器的触点。均由计算机控制。J1用来切换R1.R1是放大器定标电阻。J1J2分别用来改变第二级放大器的增益。IC1的反相输入端接到计算机的某一输出接口线上。占空比为1:1的方波由计算机输出。它用来控制拱桥电压的极性。双向稳压管2DW7和IC1。IC3组成幅度调节电路,跟随器IC1 和反向放大器IC3的输出电压构成了幅度相同符号相反的两个拱桥电压,接到传感器桥路的两端。当计算机发出的控制信号电平真实初次破初视频转换时,输出拱桥电压的极性也随之反向。

三、幾個主要技術問題的解決方法

1.零漂及抗幹擾問題

放大器的零飘主要由半导体元件随温度变化而引起,在这一系统中零漂主要由IC4 .IC5的零漂引起,由于放大器的零点误差在共模电压不变的情况下不会随着输入差模信号的变化而变化,而传感器的输出信号则与拱桥电压成正比,所以采用使拱桥电压极性反向的方法,可以测出叠加在实际信号电压上的零点误差值,设放大器的输出为U=U=(KU=U)K

其中K为传感器输出信号电压与拱桥电压的比例系数。K 放大器增益系数,U为折算到输入端的零点误差电压,U为拱桥电压,当U分别为绝对值相同符号相反的电压时,则U分别为U。

計算機在兩個不同的拱橋電壓下采樣放大器的輸出值並在內部解算。

由此可知,不論傳感器輸出信號是什麽狀態。只要通過在不同供橋電壓下的兩次采樣就可以計算出疊加在真實輸出信號中的零點誤差值。而采用下面的公式則可以求出該時刻的實際值。

该放大器的供桥电压式等幅值正负 对称的电压。并由于传感器臂上的阻止基本相等,在放大器的输入端其共膜 电压是十分接近于地电位的很小的一个值,并且改变供桥电压的极性对共膜电压的变化而影响到零点误差的准确性的问题,这也就是为什么采用正负对称供桥电压。并且要同时改变极性的主要原因。

由于大部分幹擾信號,尤其式低頻幹擾信號在引入路徑不變的條件下也不會隨著供橋電壓極性的改變而改變,因此。在上述處理過程中,也被視爲零點誤差電壓的一部分被扣除掉了。所以。該類放大器不僅可以消除放大器本身的零點漂移誤差。也在一定程度上提高了系統的抗幹擾性能。

2.自動換擋與自動標定功能的實現

计算机在每次采完一个测量值之后,根据其值在该增益档位状态下A/D输出码的大小来决定是否改变高一级换到地一级放大器增益档位下,放大器的增益 级差是以×1×4×16的方式改变的。A/D输出码为12位二进制码。由于其实际转换精度大约只有10位左右,要保证测量值的精度不低与1%。则采样值的分辨率应不少于400个码。实际设计为当采样码少于400时改为高一级增益档位,即把增益提高4倍。同时改变微机内部的当前增益率因子。

由于供橋電壓,傳感器的靈敏度,放大器的增益都可能有微小的變化,爲了保證測量值的准確性,要經常的對全部測量系統的精度進行自我檢驗,這就是自動標定功能。傳感器在零點狀態下。J閉合引入一個確定的橋路變化量,這時輸出將隨之改變,測量該標定值,並與原存入計算機的標定值比較。當誤差超過一定限度時則修改比例修正因子,使修正後的值滿足精度要求,當超過的比例很大時,則通過CRT告訴操作者重新進行硬件電路的調整。

實際值的獲得在軟件上式把兩次采樣值經過去零點運算後,在經過乘增益倍率因子乘比例修正因子乘工程量鋼因子之後得到的當然這些運算與數據處理程序都是經過實時化處理的,力求作到簡介實用,快速。

四、結束語

上述系统经实测 其主要技术性能指标如下

1有效測量範圍100%FS~1%FS.

2精度在有效量程内为1%示值应用系统的CSS-169型微机化台式電子萬能試驗機1990年年初 通过部级鉴定,鉴定结论为。主要技术指标达到 国际80年代中期同类真实初次破初视频先进水平,该机已交付用户使用。