專利名稱：計(jì)算機(jī)檢測(cè)電機(jī)系統(tǒng)的制作方法
專利說(shuō)明
一、技術(shù)領(lǐng)域該實(shí)用新型涉及一種用計(jì)算機(jī)檢測(cè)電機(jī)系統(tǒng)。
二背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)的中小型電機(jī)廠很多，而生產(chǎn)的電機(jī)產(chǎn)品其參數(shù)的檢測(cè)很不規(guī)范，很大程度影響了電機(jī)產(chǎn)品出廠質(zhì)量，如許多電機(jī)生產(chǎn)廠還采用人工儀表方法檢測(cè)電機(jī)參數(shù)，其缺點(diǎn)是工作效率很低且檢測(cè)精度不高；現(xiàn)有一種微機(jī)檢測(cè)火車電機(jī)系統(tǒng)“是用微機(jī)代替人工儀表檢測(cè)電機(jī)參數(shù)設(shè)備，雖然在一定程度上減輕了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度提高了生產(chǎn)效率，但由于檢測(cè)中心與被檢測(cè)電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)距離較遠(yuǎn)，而被檢測(cè)的電機(jī)參數(shù)是采用模擬信號(hào)傳輸方式，因此被測(cè)信號(hào)失真大，受干擾大使檢測(cè)精度仍然不高，而每次只能檢測(cè)一臺(tái)電機(jī)，且一個(gè)一個(gè)參數(shù)的檢測(cè)使工作效率也受到影響，因此只被少數(shù)電機(jī)廠采用，沒(méi)能被普遍推廣使用。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型通過(guò)檢測(cè)中心中的一臺(tái)主控計(jì)算機(jī)和設(shè)置在生產(chǎn)電機(jī)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)分機(jī)構(gòu)成主從分布的二級(jí)檢測(cè)系統(tǒng)，形成以主從方式協(xié)調(diào)工作，它將傳感技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到的電機(jī)參量的模擬信號(hào)直接通過(guò)計(jì)算機(jī)分機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理，在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)就將測(cè)得的電機(jī)模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，然后傳輸?shù)綑z測(cè)中心的主控計(jì)算機(jī)中，對(duì)檢測(cè)的電機(jī)各種參量進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、顯示和打印，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下參量在線檢測(cè)和處理，因此可以大大提高電機(jī)參量的檢測(cè)精度和系統(tǒng)抗干擾能力，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)參量和多臺(tái)電機(jī)同時(shí)檢測(cè)，可以大大的提高工作效率。
該實(shí)用新型的構(gòu)成包括傳感器[1]、差分放大低通濾波電路[2]、A/D轉(zhuǎn)換電路[3]、計(jì)算機(jī)分機(jī)[4]、串行通訊接口電路[5]和主控計(jì)算機(jī)[6]，其中傳感器[1]是根據(jù)對(duì)電機(jī)所檢測(cè)的參量來(lái)選取相應(yīng)的傳感器如要測(cè)量電機(jī)運(yùn)行中的溫度、壓力、交流電流電壓和直流電流電壓就相對(duì)應(yīng)的選取溫度傳感器、壓力傳感器、交流電流或電壓互感器、直流電流分流器和直流電壓分壓器等，可見(jiàn)附圖1和附圖2。差分放大低通濾波電路[2]的參量是根據(jù)所測(cè)電機(jī)參量來(lái)確定的，如要對(duì)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的溫度，壓力交流電流交流電壓、直流電流和直流電壓等6個(gè)參量進(jìn)行測(cè)量，電路[2]就要選用6條與傳感器[1]所測(cè)電機(jī)參量一一對(duì)應(yīng)相連接，并分別對(duì)所檢測(cè)的電機(jī)各參量信號(hào)進(jìn)行放大和濾波；A/D轉(zhuǎn)換電路[3]用來(lái)將測(cè)得的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)傳送到計(jì)算機(jī)分機(jī)[4]進(jìn)行信號(hào)處理，然后通過(guò)串行通訊接口電路[5]傳輸?shù)街骺赜?jì)算機(jī)[6]中對(duì)檢測(cè)到的電機(jī)參量的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、顯示和打印。
該實(shí)用新型其工作原理是，傳感器[1]、差分放大低通濾波電路[2]、A/D轉(zhuǎn)換電路[3]和計(jì)算機(jī)分機(jī)[4]放在被測(cè)電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)，主控計(jì)算機(jī)[6]放置在檢測(cè)中心，測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)和檢測(cè)中心之間的信號(hào)傳遞是通過(guò)串行通訊接口電路[5]完成，其中差分放大低通濾波電路[2]和A/D轉(zhuǎn)換電路[3]和計(jì)算分機(jī)[4]可以組裝成一體成為一臺(tái)分機(jī)，可對(duì)一臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)多個(gè)參量的檢測(cè)。根據(jù)需要同時(shí)對(duì)多臺(tái)電機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，可以組裝多臺(tái)分機(jī)實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)分別對(duì)多臺(tái)電機(jī)同時(shí)檢測(cè)。然后通過(guò)串行通訊接口電路[5]將測(cè)得的信號(hào)輸送到主控計(jì)算機(jī)[6]中分別存儲(chǔ)、顯示和打印，所以該實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)電機(jī)的各種參量的檢測(cè)工作，以用一臺(tái)分機(jī)檢測(cè)一臺(tái)電機(jī)的多個(gè)參量為例，當(dāng)在電機(jī)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其各種參量檢測(cè)時(shí)，將該實(shí)用新型的傳感器[1]的溫度傳感器、壓力傳感器、交流電流和電壓互感器、直流電流分流器和直流電壓分壓器與被測(cè)電機(jī)相應(yīng)部分相連接，然后分別接通電源使電機(jī)和計(jì)算機(jī)檢測(cè)電機(jī)系統(tǒng)處于運(yùn)行和工作狀態(tài)，傳感器[1]連續(xù)不斷地分別將測(cè)量的電機(jī)的溫度、壓力、交流電流和電壓、直流電流和電壓等各項(xiàng)電信號(hào)分別傳送到差分放大低通濾波電路[2]，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大、濾波或整流放大濾波后又分別傳送到A/D轉(zhuǎn)換電路[3]將測(cè)得的電機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)分機(jī)[4]對(duì)各項(xiàng)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮處理后，再分別經(jīng)過(guò)串行通訊接口電路[5]傳送到檢測(cè)中心中的主控計(jì)算機(jī)[6]內(nèi)分別對(duì)所測(cè)得的電機(jī)各項(xiàng)信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、顯示和打印，為工程技術(shù)人員提供精度很高的電機(jī)的各種參量的性能指標(biāo)。由于信號(hào)傳輸是采用數(shù)字信號(hào)，所以抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)失真小，同時(shí)根據(jù)需要在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)可以配置多個(gè)計(jì)算機(jī)分機(jī)[4]，同時(shí)對(duì)多臺(tái)電機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，大大的提高了工作效率，因此該實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于各類電機(jī)生產(chǎn)工廠或電機(jī)檢測(cè)單位。
四

附圖1 計(jì)算機(jī)檢測(cè)電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理方框圖附圖2 計(jì)算機(jī)檢測(cè)電機(jī)系統(tǒng)電路原理方框圖附圖3 計(jì)算機(jī)檢測(cè)電機(jī)系統(tǒng)的差分放大低通濾波電路原理圖五具體實(shí)施方式
在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電機(jī)各項(xiàng)參量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，首先使被測(cè)電機(jī)處于運(yùn)行工作狀態(tài)，計(jì)算機(jī)檢測(cè)電機(jī)系統(tǒng)根據(jù)用戶需要可設(shè)置以下幾種檢測(cè)信號(hào)溫度信號(hào)、壓力信號(hào)、交流電流和電壓信號(hào)、直流電流和電壓信號(hào)等，對(duì)于這些不同的物理量，傳感器[1]就需要配置溫度傳感器、壓力傳感器、交流電流和電壓互感器、直流電流分流器和直流電壓分壓器，這些傳感器根據(jù)所測(cè)電機(jī)型號(hào)可在市場(chǎng)上選用相應(yīng)的傳感器產(chǎn)品即可，對(duì)差分放大低通濾波電路[2]根據(jù)不同傳感器所測(cè)得的電機(jī)不同物理量的電信號(hào)，進(jìn)行不同的處理方式(見(jiàn)附圖2、3)，其附圖3中的A1，A2，A3構(gòu)成差分放大器，由于傳感信號(hào)加在兩個(gè)運(yùn)算器的同向端，因此，具有很高的輸入阻抗(可達(dá)109Ω)和高增益。采用雙端輸入方式，能有效地抑制竄入傳輸電纜中的工頻，靜電，電磁耦合等共模干擾。由于輸入阻抗高，傳輸線的阻抗對(duì)測(cè)量精度影響幾乎可以忽略。并能將雙端輸入變?yōu)閱味溯敵?，以適應(yīng)負(fù)載的需要。傳感器[1]的電源單獨(dú)拉線，不與放大器共同電源，采用懸浮電源激勵(lì)方式，配合差分放大低通濾波電路[2]，能使共模抑制能力提高。A4，A5為四階切比雪夫低通濾波器，D為穩(wěn)壓管，起去干擾和保護(hù)器件不受損壞作用。
A/D轉(zhuǎn)換電路[3]采用AD0809型8路輸入逐次逼近方式，具有8個(gè)模擬量輸入端，如果輸入端不夠用，可用I/O并行口通過(guò)二級(jí)譯碼器和多路開關(guān)對(duì)輸入端進(jìn)行擴(kuò)展。每個(gè)輸入端電壓為0-5V，可分時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間與頻率有關(guān)，典型值為100μS。
計(jì)算機(jī)分機(jī)[4]采用8031單片機(jī)，讀取A/D轉(zhuǎn)換電路[3]的轉(zhuǎn)換結(jié)果，并對(duì)這些數(shù)字量進(jìn)行中值濾波，求平均值等處理，管理外部中斷INT0，INT1和定時(shí)器T0，T1等內(nèi)部資源和8255A并行口等資源。8031還負(fù)責(zé)將過(guò)程處理后的溫度，壓力，電壓和電流等參數(shù)的數(shù)據(jù)通過(guò)串行通訊接口電路[5]送入主控計(jì)算機(jī)[6]，8031單片機(jī)的串行通訊過(guò)程均采用中斷方式，串行通訊中斷的優(yōu)先級(jí)最高，以便能快速響應(yīng)主控計(jì)算機(jī)[6]來(lái)的命令。
8031單片機(jī)具有標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C串行通訊接口，即有一個(gè)雙全工串行通訊接口，因此適當(dāng)配置一些驅(qū)動(dòng)隔離電路，就構(gòu)成一個(gè)實(shí)用的串行通訊接口電路[5]。
配置在檢測(cè)中心內(nèi)的一臺(tái)主控計(jì)算機(jī)[6]可控制多個(gè)計(jì)算機(jī)分機(jī)[4]，以主從方式協(xié)調(diào)工作，其主機(jī)與分機(jī)聯(lián)系是通過(guò)串行通訊接口電路[5]，計(jì)算機(jī)分機(jī)[4]受主控計(jì)算[6]控制的相對(duì)獨(dú)立檢測(cè)單元，完成對(duì)多路信號(hào)實(shí)時(shí)采樣及監(jiān)測(cè)處理，在主控計(jì)算機(jī)[6]控制下將檢測(cè)的電機(jī)各項(xiàng)數(shù)據(jù)通過(guò)串行通訊接口電路[5]傳送給主控計(jì)算機(jī)[6]，主控計(jì)算機(jī)[6]也可根據(jù)監(jiān)測(cè)與診斷的設(shè)計(jì)要求，可隨時(shí)從各計(jì)算機(jī)分機(jī)[4]索取數(shù)據(jù)，并由主控計(jì)算機(jī)[6]確定與哪個(gè)計(jì)算機(jī)分機(jī)[4]進(jìn)行通訊。
通過(guò)上述電路技術(shù)設(shè)計(jì)和工作方式說(shuō)明，該實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一臺(tái)電機(jī)多項(xiàng)參量的測(cè)量，也可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)電機(jī)的多項(xiàng)參量的測(cè)量，并具有測(cè)量精度高，抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，因此可廣泛應(yīng)用于各類電機(jī)生產(chǎn)工廠及電機(jī)檢測(cè)單位。
權(quán)利要求1.一種計(jì)算機(jī)檢測(cè)電機(jī)系統(tǒng)它包括設(shè)置在電機(jī)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的傳感器[1]和配置在檢測(cè)中心里的主控計(jì)算機(jī)[6]，其特征在于它還包括差分放大低通濾波電路[2]、A/D轉(zhuǎn)換電路[3]，多個(gè)計(jì)算機(jī)分機(jī)[4]和串行通訊接口電路[5]，傳感器[1]、電路[2]、電路[3]、分機(jī)[4]和電路[5]依次通過(guò)導(dǎo)線相連并安裝在電機(jī)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，電路[5]通過(guò)導(dǎo)線與主控計(jì)算機(jī)[6]相連。
專利摘要一種計(jì)算機(jī)檢測(cè)電機(jī)系統(tǒng)它包括可測(cè)取電機(jī)溫度、壓力、交流電流和電壓、直流電流和電壓的傳感器、差分放大低通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、多個(gè)計(jì)算機(jī)分機(jī)、串行通訊接口電路和一臺(tái)主控計(jì)算機(jī)，通過(guò)串行通訊接口電路將配置在檢測(cè)中心的主控計(jì)算機(jī)與實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的計(jì)算機(jī)分機(jī)聯(lián)系起來(lái)，形成主從方式協(xié)調(diào)工作，完成對(duì)電機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下各項(xiàng)參量的多路信號(hào)實(shí)時(shí)采樣及監(jiān)測(cè)處理后，以相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)在主控計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、顯示和打印，實(shí)現(xiàn)電機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下各種參量的在線檢測(cè)和處理，并具有精度高，抗干擾強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，并可同時(shí)實(shí)施對(duì)多臺(tái)電機(jī)的多項(xiàng)參量的測(cè)量，使工作效率得到大大提高，可廣泛適用于各類電機(jī)生產(chǎn)廠家及電機(jī)檢測(cè)部門。
文檔編號(hào)G01R31/34GK2629047SQ0229576
公開日2004年7月28日 申請(qǐng)日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者張玉安 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)