[其他]靜態(tài)電阻應變儀數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86209546
• 申請日: 1986-11-22
• 公開（公告）號: CN86209546U
• 公開（公告）日: 1987-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張德;張清澄;黃秉德
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省水利科學研究所
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 山東省專利服務處
• 代理人: 陸培華

本實用新型屬于應力應變的測量儀表自動化技術(shù)。

靜態(tài)電阻應變儀（以下簡稱應變儀）是在靜力強度研究中測量結(jié)構(gòu)及材料任意點變形的應力分析儀器，廣泛用于機械、建筑、車輛、船舶、橋梁、鐵路、礦井等結(jié)構(gòu)和工程在靜態(tài)作用下，作非破壞性的應變測量。它具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、測量數(shù)據(jù)準確可靠，可作遠距離及多點測量等特點。但測試時撥盤讀數(shù)存在視差，人工記錄。測點多時，調(diào)節(jié)麻煩，因時間長，儀器零點漂移，將會造成較大的測量誤差，影響試驗結(jié)果。同時，測試數(shù)據(jù)還需要專門處理。目前，各地采用該項技術(shù)的力學試驗室，用電阻片法測定變形時，有的用逐點測量記錄試驗數(shù)據(jù)，還有的用數(shù)字電壓表和打印機打印、記錄試驗數(shù)據(jù)。但由于這些仍屬原始記錄，還必須進行計算，才能作為成果資料提供工程應用。因此，該項技術(shù)一直存在著精度差、效率低等問題。本實用新型的目的就在于應用微機技術(shù)，在改進應變儀的基礎(chǔ)上，提供一個在測量、處理、計算、打印過程自動化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

本實用新型結(jié)構(gòu)形式是以TP801單板機為主體，采用精度高的A／D轉(zhuǎn)換器，與接口電路、打印機以及為改進應變儀性能而設(shè)計的轉(zhuǎn)換功能板并裝入了相應的測量與計算軟件。圖1為系統(tǒng)框圖。圖2為各部件間連接示意圖。

圖1的框圖中，A為YJ－5型靜態(tài)電阻應變儀，B為轉(zhuǎn)換功能板，C為A／D轉(zhuǎn)換器，D為PIO，E為CPU，F(xiàn)為TP801P打印機，G為應變值顯示器，HL為兩位數(shù)指示撥盤。

轉(zhuǎn)換功能板是為了改進應變儀的性能而設(shè)計的專用于輸入A／D轉(zhuǎn)換器的電路。為了與應變儀的配套銜接，在應變儀上加裝一只控制開關(guān)K（其中KaKbKc為同軸開關(guān)），將應變儀表頭正端、回授電阻R₈₈兩端以及放大器末級管陰極端引出線連至開關(guān)K如圖2所示，應變儀上的回授電阻R₈₈通過按下Kb與R電阻并聯(lián)。開關(guān)K用來切換人工與自動的工作方式。當K處于正常位置時，KaKbKc均與1點接通，靜態(tài)電阻應變儀處于常規(guī)使用狀態(tài)，即人工使用方式，由應變儀撥盤指示測量值。開關(guān)K按下后，KaKbKc置于2位置，將本系統(tǒng)接入，來自應變儀的測量信號送進A／D接口電路，將測量值送入計算機處理。RC網(wǎng)絡(luò)的作用是把來自應變儀的電流值轉(zhuǎn)換成電壓值送給A／D轉(zhuǎn)換器。KbKc的作用是加深回授的反饋量，以擴大線性范圍，電位器W₂用以校準調(diào)節(jié)比例信號，使送入1με標準應變信號值時，在系統(tǒng)的A／D顯示器上能對應指示0.1mV，當送入100με值時，則對應指示10mV，使輸出線性范圍達到±2500με。

A／D轉(zhuǎn)換器的作用是將來自應變儀的電壓模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入計算機，本實用新型設(shè)計采用WDE－2000A型直流數(shù)字面板作為3 1/2 位A／D轉(zhuǎn)換器，其中5G14433是雙積分型的CMOS器件，具有線路簡單，抗干擾能力強，轉(zhuǎn)換精度高，價格便宜等優(yōu)點，雖然轉(zhuǎn)換速度慢，但能滿足應變測量的速度要求，5G14433A／D轉(zhuǎn)換器由于片內(nèi)沒有與計算機兼容的控制邏輯，轉(zhuǎn)換器的輸出不能直接掛在CPU的數(shù)據(jù)總線上，為了外設(shè)與微機的連接，本實用新型設(shè)計了一套相應的接口硬、軟件。

5G14433采用動態(tài)掃描顯示方式，其輸出波形是按位掃描的BCD碼，轉(zhuǎn)換精度相當12位A／D轉(zhuǎn)換器。