專利名稱：一種便攜式在線測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種便攜式在線測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)，適用于機(jī)電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化程度的不斷提高，機(jī)電設(shè)備內(nèi)部各種信號(hào)復(fù)雜，為了提高機(jī)電設(shè)備的可靠性和維修性，通常需要進(jìn)行大量的測(cè)試與診斷工作。在線測(cè)試技術(shù)，是保證機(jī)電設(shè)備正常工作的重要支撐技術(shù)，在線測(cè)試能力直接影響到裝備整機(jī)的質(zhì)量，其故障診斷能力，直接影響到整機(jī)的綜合指標(biāo)。因此，對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行在線測(cè)試和故障診斷已經(jīng)成為現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)研究的重要領(lǐng)域。目前，大多數(shù)的在線測(cè)試系統(tǒng)都是功能相對(duì)單一，以在線監(jiān)測(cè)為主，具備故障快速識(shí)別的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)還不多見(jiàn)。對(duì)于在線測(cè)試系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)目前有兩種類型的測(cè)試設(shè)備，一類是針對(duì)某一類具體被測(cè)對(duì)象的專用測(cè)試設(shè)備，主要硬件由51系列單片機(jī)配合其他外圍器件構(gòu)成，通過(guò)一些信號(hào)采集電路，完成對(duì)被測(cè)對(duì)象的信號(hào)監(jiān)測(cè)，工作效率低、準(zhǔn)確度不高；另一類是采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀器，如基于VXI、PXI等總線接口的虛擬儀器，組建基于標(biāo)準(zhǔn)總線儀器的測(cè)試系統(tǒng)，但是此類系統(tǒng)不僅儀器價(jià)格昂貴，而且由于標(biāo)準(zhǔn)儀器以通常用為主，不能進(jìn)行優(yōu)化配置，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，同時(shí)，往往需要添加大量的矩陣開(kāi)關(guān)模塊或者信號(hào)轉(zhuǎn)接模塊，造成系統(tǒng)成本過(guò)高、體積龐大，給使用帶來(lái)不便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種便攜式在線測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為包括信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)字信號(hào)采集電路、模擬信號(hào)采集電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和LCD顯示器，所述信號(hào)調(diào)理電路由模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列、模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路組成；所述模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列的輸入端與被測(cè)對(duì)象連接、其輸出端分別與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接， 數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出端分別與數(shù)字信號(hào)采集電路和模擬信號(hào)采集電路的輸入端連接，數(shù)字信號(hào)采集電路和模擬信號(hào)采集電路的輸出端分別與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入端連接，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出端與LCD顯示器連接。所述模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列采用Agilent U2751A USB模塊化開(kāi)關(guān)矩陣。所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路由四路相同的輸入電路、四路相同的輸出電路、比較器Ul 及其外圍元件二極管Dl和電阻R17構(gòu)成，所述第一輸入電路由電阻Rl和電阻R2組成，所述第一輸出電路由光電耦合器U2、電阻R3和電阻R4組成；所述電阻Rl和電阻R2串聯(lián)后的一端接模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列的輸出端、其另一端接地，電阻Rl與R2的節(jié)點(diǎn)與比較器Ul的輸入端5腳連接；所述光電耦合器U2的二極管的陰極與比較器Ul的輸出端2腳連接，其陽(yáng)極通過(guò)電阻R3接VCC，所述光電耦合器U2的三極管的基極通過(guò)電阻R4接VCC，其集電極接所述數(shù)字信號(hào)采集電路的輸入端，其發(fā)射極接地；所述比較器Ul的電源端3腳接VCC，其4
3腳、6腳、8腳和10腳并聯(lián)后通過(guò)電阻R17與VCC連接，所述二極管Dl的負(fù)極接所述比較器 Ul的4腳、其正極接地。所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路由隔離放大器U6、電源模塊U7和電容C1-C7組成；所述隔離放大器TO的輸入端接所述模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列的輸出端，其輸出端接所述模擬信號(hào)采集電路的輸入端；所述電源模塊U7的輸入端接直流15V電源，其輸出端分別接所述隔離放大器U6的電源端VDD1、GND1和VSSl ；所述電容C1-C7為濾波電容。所述數(shù)字信號(hào)采集電路由⑶T800數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊和SCM/LX-3160模塊構(gòu)成。所述模擬信號(hào)采集電路由SEM/ADT-620模塊和SCM/LX-3160模塊構(gòu)成。上述比較器Ul的型號(hào)為L(zhǎng)M139，光電耦合器U2的型號(hào)為6N137 ；上述隔離放大器 U6的型號(hào)為IS01MP，電源模塊U7的型號(hào)為DCP011515DB。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)下列參數(shù)的在線測(cè)試與故障診斷(1)能夠?qū)?00M以下的模擬量進(jìn)行隔離、采集；(2)能夠?qū)?00M以下開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行隔離、采集；(3)能夠?qū)?lái)自各類傳感器的>5mV的弱信號(hào)進(jìn)行隔離、采集；(4)能夠?qū)Ρ粶y(cè)對(duì)象的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷，對(duì)故障進(jìn)行定位。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于通過(guò)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行隔離、放大處理送至模擬信號(hào)采集電路，并通過(guò)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行隔離、 電平匹配處理送至數(shù)字信號(hào)采集電路，進(jìn)而送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)軟件對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析處理，將信號(hào)狀態(tài)顯示到LCD顯示器上。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各類被測(cè)對(duì)象進(jìn)行在線準(zhǔn)確測(cè)試，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象的實(shí)時(shí)故障診斷。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖；圖2是本實(shí)用新型數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路示意圖；圖3是本實(shí)用新型模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種便攜式在線測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)，包括信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)字信號(hào)采集電路、模擬信號(hào)采集電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和LCD顯示器，所述信號(hào)調(diào)理電路由模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列、模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路組成；所述模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列的輸入端與被測(cè)對(duì)象連接、其輸出端分別與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出端分別與數(shù)字信號(hào)采集電路和模擬信號(hào)采集電路的輸入端連接，數(shù)字信號(hào)采集電路和模擬信號(hào)采集電路的輸出端分別與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入端連接，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出端與LCD顯示器連接。所述模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列采用Agilent U2751A USB模塊化開(kāi)關(guān)矩陣。如圖2所示，所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路由四路相同的輸入電路、四路相同的輸出電路、比較器Ul及其外圍元件二極管Dl和電阻R17構(gòu)成，所述第一輸入電路由電阻Rl和電阻R2組成，所述第一輸出電路由光電耦合器U2、電阻R3和電阻R4組成；所述電阻Rl和電阻R2串聯(lián)后的一端接模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列的輸出端、其另一端接地，電阻Rl與R2的節(jié)點(diǎn)與比較器Ul的輸入端5腳連接；所述光電耦合器U2的二極管的陰極與比較器Ul的輸出端2 腳連接，其陽(yáng)極通過(guò)電阻R3接VCC，所述光電耦合器U2的三極管的基極通過(guò)電阻R4接VCC， 其集電極接所述數(shù)字信號(hào)采集電路的輸入端，其發(fā)射極接地；所述比較器Ul的電源端3腳接VCC，其4腳、6腳、8腳和10腳并聯(lián)后通過(guò)電阻R17與VCC連接，所述二極管Dl的負(fù)極接所述比較器Ul的4腳、其正極接地。如圖3所示，所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路由隔離放大器U6、電源模塊U7和電容C1-C7 組成；所述隔離放大器U6的輸入端接所述模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列的輸出端，其輸出端接所述模擬信號(hào)采集電路的輸入端；所述電源模塊U7的輸入端接直流15V電源，其輸出端分別接所述隔離放大器U6的電源端VDD1、GND1和VSSl ；所述電容C1-C7為濾波電容。所述數(shù)字信號(hào)采集電路由⑶T800數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊和SCM/LX-3160模塊構(gòu)成。所述模擬信號(hào)采集電路由SEM/ADT-620模塊和SCM/LX-3160模塊構(gòu)成。上述比較器Ul的型號(hào)為L(zhǎng)M139，光電耦合器U2的型號(hào)為6N137 ；上述隔離放大器 U6的型號(hào)為IS01MP，電源模塊U7的型號(hào)為DCP011515DB。綜上所述，本實(shí)用新型通過(guò)接口電路接收信號(hào)，并對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行隔離、放大處理，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行隔離、電平匹配處理，送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字接口和模擬接口采集信號(hào)，并經(jīng)過(guò)檢測(cè)軟件的分析處理，將信號(hào)的狀態(tài)顯示到LCD顯示器上。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各類被測(cè)對(duì)象進(jìn)行在線準(zhǔn)確測(cè)試，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象的實(shí)時(shí)故障診斷。
權(quán)利要求1.一種便攜式在線測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于包括信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)字信號(hào)采集電路、模擬信號(hào)采集電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和LCD顯示器，所述信號(hào)調(diào)理電路由模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列、模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路組成；所述模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列的輸入端與被測(cè)對(duì)象連接、其輸出端分別與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出端分別與數(shù)字信號(hào)采集電路和模擬信號(hào)采集電路的輸入端連接，數(shù)字信號(hào)采集電路和模擬信號(hào)采集電路的輸出端分別與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入端連接，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出端與LCD顯示器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式在線測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列采用Agilent U2751A USB模塊化開(kāi)關(guān)矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種便攜式在線測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路由四路相同的輸入電路、四路相同的輸出電路、比較器Ul及其外圍元件二極管Dl和電阻R17構(gòu)成，所述第一輸入電路由電阻Rl和電阻R2組成，所述第一輸出電路由光電耦合器U2、電阻R3和電阻R4組成；所述電阻Rl和電阻R2串聯(lián)后的一端接模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列的輸出端、其另一端接地，電阻Rl與R2的節(jié)點(diǎn)與比較器Ul的輸入端5腳連接； 所述光電耦合器U2的二極管的陰極與比較器Ul的輸出端2腳連接，其陽(yáng)極通過(guò)電阻R3接 VCC,所述光電耦合器U2的三極管的基極通過(guò)電阻R4接VCC，其集電極接所述數(shù)字信號(hào)采集電路的輸入端，其發(fā)射極接地；所述比較器Ul的電源端3腳接VCC，其4腳、6腳、8腳和10 腳并聯(lián)后通過(guò)電阻R17與VCC連接，所述二極管Dl的負(fù)極接所述比較器Ul的4腳、其正極接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種便攜式在線測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路由隔離放大器U6、電源模塊U7和電容C1-C7組成；所述隔離放大器TO的輸入端接所述模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列的輸出端，其輸出端接所述模擬信號(hào)采集電路的輸入端； 所述電源模塊U7的輸入端接直流15V電源，其輸出端分別接所述隔離放大器TO的電源端 VDDU GNDl和VSSl ；所述電容C1-C7為濾波電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種便攜式在線測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字信號(hào)采集電路由⑶T800數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊和SCM/LX-3160模塊構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種便攜式在線測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述模擬信號(hào)采集電路由SEM/ADT-620模塊和SCM/LX-3160模塊構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種便攜式在線測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)，包括信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)字信號(hào)采集電路、模擬信號(hào)采集電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和LCD顯示器，信號(hào)調(diào)理電路由模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列、模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路組成；模擬開(kāi)關(guān)選擇陣列的輸入端與被測(cè)對(duì)象連接、其輸出端分別與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出端分別與數(shù)字信號(hào)采集電路和模擬信號(hào)采集電路的輸入端連接，數(shù)字信號(hào)采集電路和模擬信號(hào)采集電路的輸出端分別與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入端連接，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出端與LCD顯示器連接。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各類被測(cè)對(duì)象進(jìn)行在線準(zhǔn)確測(cè)試，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象的實(shí)時(shí)故障診斷。
文檔編號(hào)G01D21/00GK202119468SQ20112023358
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者呂艷梅, 孫江生, 張倩, 張勇, 張連武, 梁偉杰, 王凱, 王韶光, 謝大兵, 連光耀, 閆鵬程, 韓守紅 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍63908部隊(duì)