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智能露點(diǎn)儀裝置的設(shè)計(jì)


1 智能露點(diǎn)儀裝置的設(shè)計(jì)
  近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,**檢測(cè)設(shè)備也逐漸向數(shù)字化方向發(fā)展,為此,大量的模擬式檢測(cè)設(shè)備均進(jìn)行了數(shù)字化改進(jìn)。
  振動(dòng)測(cè)試儀是飛機(jī)上用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣振動(dòng)強(qiáng)度信號(hào)的儀器。為保證其工作性能可靠,需定期對(duì)其離位測(cè)量校驗(yàn)。原進(jìn)口測(cè)量裝置為模擬式電子測(cè)量裝置,手工操作,使用繁瑣,精度低且成本高。文章介紹了一種以PC104計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)字化便攜式振動(dòng)測(cè)試儀檢測(cè)裝置。該設(shè)備全數(shù)字化設(shè)計(jì),實(shí)時(shí)測(cè)量,可按照維護(hù)要求下達(dá)操作指令,省去了繁瑣的操作步驟,降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了測(cè)試儀的檢測(cè)精度。
2智能露點(diǎn)儀裝置的設(shè)計(jì)
  2.1 振動(dòng)測(cè)試儀及其檢測(cè)裝置介紹
  振動(dòng)測(cè)試儀主要由2個(gè)振動(dòng)傳感器和1個(gè)信號(hào)放大電子組件組成。振動(dòng)傳感器基于電磁感應(yīng)定律,振動(dòng)時(shí),傳感器內(nèi)部的線(xiàn)圈中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)大小的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。經(jīng)傳感器輸出的電壓信號(hào),通過(guò)電子組件放大、檢波及變換后,將信號(hào)轉(zhuǎn)化為飛機(jī)可以接收的信號(hào)并通過(guò)指示器指示出來(lái)。
  2.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
  本檢測(cè)裝置可以按照維護(hù)要求對(duì)傳感器和電子組件實(shí)現(xiàn)離位測(cè)量。硬件系統(tǒng)主要由交流電源、直流電源、電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)、PC104計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、8038函數(shù)發(fā)生器、信號(hào)采集處理模塊、通訊模塊以及相應(yīng)調(diào)理電路等組成。
  振動(dòng)傳感器測(cè)試時(shí),由電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)提供標(biāo)準(zhǔn)的頻率、幅度和加速度可調(diào)的機(jī)械振動(dòng),傳感器感應(yīng)振動(dòng)并產(chǎn)生相應(yīng)電動(dòng)勢(shì),并將其輸入A/D板進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。電子組件是測(cè)試的重點(diǎn),其本身由115 V±15% 400 Hz ±10%的交流電源驅(qū)動(dòng),計(jì)算機(jī)程序通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換輸出一定大小電壓,控制函數(shù)發(fā)生器 8038輸出頻率可調(diào)的正弦信號(hào),此振動(dòng)模擬信號(hào)經(jīng)組件上的測(cè)量插座接入組件,經(jīng)組件調(diào)理放大后輸出相應(yīng)的電壓,此電壓同樣輸入A/D板進(jìn)行轉(zhuǎn)換。經(jīng)A /D板處理的采集數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)后,由計(jì)算機(jī)分析,并與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比較,*后給出測(cè)試報(bào)告。另外,系統(tǒng)同時(shí)提供通訊模塊,用戶(hù)可以將數(shù)據(jù)上傳至PC機(jī)進(jìn)行詳細(xì)分析。
  2.3主要技術(shù)實(shí)現(xiàn)
  PC104是一種專(zhuān)門(mén)為嵌入式控制而定義的IEEE-P996工業(yè)控制總線(xiàn),其信號(hào)定義和PC/AT基本一致是一種優(yōu)化的、小型、堆棧式結(jié)構(gòu)的嵌入式控制系統(tǒng),提供完備的外部接口。本系統(tǒng)中采用以486DXCPU為核心的pc104模塊,能夠很好地實(shí)現(xiàn)所需的實(shí)時(shí)測(cè)量任務(wù),通過(guò)外部接口和外圍設(shè)備連接,完成輸入、顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等工作。數(shù)據(jù)采集處理模塊采用相應(yīng)的DMM-XT模塊,該模塊集成有16路12位A/D輸入和2路12位D/A輸出,*大采樣速率為100KHz可以實(shí)現(xiàn)工作電壓的**測(cè)量。電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)采用某公司ES-1型通用振動(dòng)臺(tái),提供5-4500Hz頻率范圍的模擬振動(dòng)。通訊模塊則采用 RS232-RS485轉(zhuǎn)換模塊,確保信號(hào)傳輸性能良好。數(shù)據(jù)通過(guò)RS485串行總線(xiàn)上傳到上位機(jī)后可以利用配套的軟件進(jìn)行獨(dú)立分析。
  2.4 函數(shù)發(fā)生器電路的設(shè)計(jì)
  函數(shù)發(fā)生器電路是電路設(shè)計(jì)的核心部分,本裝置中采用8038構(gòu)造頻率可調(diào)函數(shù)發(fā)生器。8038函數(shù)發(fā)生器是一種能產(chǎn)生方波、三角波、鋸齒波和正弦波的大規(guī)模集成電路。通過(guò)計(jì)算機(jī)可控制其產(chǎn)生頻率可調(diào)的正弦波。工作原理圖見(jiàn)圖2。測(cè)量用正弦波由三角波經(jīng)正弦波變換器變換而得并由2號(hào)引腳引出,將此信號(hào)接入待測(cè)電子組件為其提供正弦模擬信號(hào)。通過(guò)調(diào)整1kΩ和10kΩ兩個(gè)電位器,可以使正弦波失真度減小到0.5%左右。6號(hào)和8號(hào)引腳間的電壓由D/A控制,通過(guò)程序調(diào)節(jié)兩引腳間的輸入電壓,控制函數(shù)發(fā)生器按維護(hù)要求提供20~2000Hz頻率可變的信號(hào)。
3 智能露點(diǎn)儀裝置的設(shè)計(jì)
  該系統(tǒng)軟件基于DOS系統(tǒng),以Borland c++3.1作為開(kāi)發(fā)平臺(tái),采用圖形化界面,通過(guò)中斷控制進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)及性能判斷,軟件的流程圖如圖3所示:


 
  3.1 初始化模塊的編程
  系統(tǒng)為DOS系統(tǒng),因此設(shè)計(jì)了相應(yīng)的圖形處理、漢字字庫(kù)調(diào)用及擴(kuò)展內(nèi)存調(diào)用函數(shù)庫(kù)。圖形界面的編程一般直接通過(guò)程序在屏幕上畫(huà)圖,使得程序晦澀、冗長(zhǎng),且界面難以修改,為簡(jiǎn)化操作,程序采用圖片調(diào)用的方式,通過(guò)程序?qū)LC文件的調(diào)用實(shí)現(xiàn)界面的編制,F(xiàn)LC文件可由相應(yīng)的圖形處理軟件繪制,界面美觀且修改方便。
  3.2 數(shù)據(jù)采集模塊的編程
  實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集處理模塊主要通過(guò)改寫(xiě)1CH中斷程序完成,每隔25ms的時(shí)間自動(dòng)完成一次數(shù)據(jù)采集、性能判斷和測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),直到系統(tǒng)接收到停止測(cè)試的指令為止。
  3.3 通訊模塊的編程
  按設(shè)備要求提供獨(dú)立的通訊模塊,上位機(jī)的通訊程序通過(guò)Cbuilder5調(diào)用MSCOMM32控件實(shí)現(xiàn),可運(yùn)行于windows95以上的操作系統(tǒng)下;PC104上的通訊程序則通過(guò)直接調(diào)用BC31自帶的bioscom()函數(shù)完成對(duì)測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)文件的上傳。
4 結(jié)束語(yǔ)
  **點(diǎn):模塊化、數(shù)字化、智能化是**維修檢測(cè)設(shè)備發(fā)展的必然方向。正是基于此,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了這套檢測(cè)裝置。該裝置提供友好的人機(jī)界面,簡(jiǎn)化了操作,能**有效地完成對(duì)某機(jī)載振動(dòng)測(cè)試儀地檢測(cè),取得了良好的效果,達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。

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