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

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86209546
• 申請(qǐng)日: 1986-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86209546U
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張德;張清澄;黃秉德
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東省水利科學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01L1/22
• 分類(lèi)號(hào): G01L1/22
• 代理公司: 山東省專(zhuān)利服務(wù)處
• 代理人: 陸培華

本實(shí)用新型屬于應(yīng)力應(yīng)變的測(cè)量?jī)x表自動(dòng)化技術(shù)。

靜態(tài)電阻應(yīng)變儀（以下簡(jiǎn)稱(chēng)應(yīng)變儀）是在靜力強(qiáng)度研究中測(cè)量結(jié)構(gòu)及材料任意點(diǎn)變形的應(yīng)力分析儀器，廣泛用于機(jī)械、建筑、車(chē)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(yīng)變測(cè)量。它具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，可作遠(yuǎn)距離及多點(diǎn)測(cè)量等特點(diǎn)。但測(cè)試時(shí)撥盤(pán)讀數(shù)存在視差，人工記錄。測(cè)點(diǎn)多時(shí)，調(diào)節(jié)麻煩，因時(shí)間長(zhǎng)，儀器零點(diǎn)漂移，將會(huì)造成較大的測(cè)量誤差，影響試驗(yàn)結(jié)果。同時(shí)，測(cè)試數(shù)據(jù)還需要專(zhuān)門(mén)處理。目前，各地采用該項(xiàng)技術(shù)的力學(xué)試驗(yàn)室，用電阻片法測(cè)定變形時(shí)，有的用逐點(diǎn)測(cè)量記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，還有的用數(shù)字電壓表和打印機(jī)打印、記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。但由于這些仍屬原始記錄，還必須進(jìn)行計(jì)算，才能作為成果資料提供工程應(yīng)用。因此，該項(xiàng)技術(shù)一直存在著精度差、效率低等問(wèn)題。本實(shí)用新型的目的就在于應(yīng)用微機(jī)技術(shù)，在改進(jìn)應(yīng)變儀的基礎(chǔ)上，提供一個(gè)在測(cè)量、處理、計(jì)算、打印過(guò)程自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)形式是以TP801單板機(jī)為主體，采用精度高的A／D轉(zhuǎn)換器，與接口電路、打印機(jī)以及為改進(jìn)應(yīng)變儀性能而設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換功能板并裝入了相應(yīng)的測(cè)量與計(jì)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(yīng)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T(mén)P801P打印機(jī)，G為應(yīng)變值顯示器，HL為兩位數(shù)指示撥盤(pán)。

轉(zhuǎn)換功能板是為了改進(jìn)應(yīng)變儀的性能而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用于輸入A／D轉(zhuǎn)換器的電路。為了與應(yīng)變儀的配套銜接，在應(yīng)變儀上加裝一只控制開(kāi)關(guān)K（其中KaKbKc為同軸開(kāi)關(guān)），將應(yīng)變儀表頭正端、回授電阻R₈₈兩端以及放大器末級(jí)管陰極端引出線連至開(kāi)關(guān)K如圖2所示，應(yīng)變儀上的回授電阻R₈₈通過(guò)按下Kb與R電阻并聯(lián)。開(kāi)關(guān)K用來(lái)切換人工與自動(dòng)的工作方式。當(dāng)K處于正常位置時(shí)，KaKbKc均與1點(diǎn)接通，靜態(tài)電阻應(yīng)變儀處于常規(guī)使用狀態(tài)，即人工使用方式，由應(yīng)變儀撥盤(pán)指示測(cè)量值。開(kāi)關(guān)K按下后，KaKbKc置于2位置，將本系統(tǒng)接入，來(lái)自應(yīng)變儀的測(cè)量信號(hào)送進(jìn)A／D接口電路，將測(cè)量值送入計(jì)算機(jī)處理。RC網(wǎng)絡(luò)的作用是把來(lái)自應(yīng)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(kuò)大線性范圍，電位器W₂用以校準(zhǔn)調(diào)節(jié)比例信號(hào)，使送入1με標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變信號(hào)值時(shí)，在系統(tǒng)的A／D顯示器上能對(duì)應(yīng)指示0.1mV，當(dāng)送入100με值時(shí)，則對(duì)應(yīng)指示10mV，使輸出線性范圍達(dá)到±2500με。

A／D轉(zhuǎn)換器的作用是將來(lái)自應(yīng)變儀的電壓模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入計(jì)算機(jī)，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)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(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)換精度高，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，雖然轉(zhuǎn)換速度慢，但能滿(mǎn)足應(yīng)變測(cè)量的速度要求，5G14433A／D轉(zhuǎn)換器由于片內(nèi)沒(méi)有與計(jì)算機(jī)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(jī)的連接，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一套相應(yīng)的接口硬、軟件。

5G14433采用動(dòng)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(dāng)12位A／D轉(zhuǎn)換器。