[实用新型]单片机多路热激励测控仪

说明书

本实用新型涉及温度、位移检测及控制装置。

对于准静态（即变化缓慢的动态过程）条件下的位移、温度测量及强电输出控制，常规的仪器一般只具备一至两种功能，这些仪器功能较为单一，测量和控制路数少、操作不便及自动化程度不够高。现有一种专利号为CN89220576.8，申请日为89年12月1日所公开的，名称为“热激励装置”，采用微机为主机，以总线方式设计，虽可测量温度、位移及输出控制，但由于微机体积较大、价格较高，且微机对环境要求（如温度、湿度等）高，在工厂现场易受干扰，易损坏，不便于现场研究机械系统的热特性或作测量和控制装置使用。

本实用新型的目的是提供一种以单片机为核心，配以热激励器，温度、位移传感器及测微仪等，可以测量多路温度、位移，并同时控制多路强电以一定的波形（阶跃波、方波等）输出，既能自成独立工作系统单独使用，并能通过机内通信口经标准RS－232C串行接口与上位微机进行通信，将测量值传送到上位微机，进行复杂的数据处理及大量数据的存贮，成为一个自动化程度与测试精度都很高的多路热激励或测控装置。

本实用新型的技术方案是，由键盘设置初始参数，强电输出控制单路或多路热激励器对被激励机械系统进行热激励，由若干个温度传感器和位移传感器测得温度或位移的电压信号，经模拟开关、放大、滤波、A／D转换后，由单片机进行数据采集、数字滤波、转换和计算等处理，然后送数码管显示。也可与带标准RS－232C串行口的上位微机进行数据通信，将大量的实时测试数据传送到上位微机进行存贮、图显、分析等。适用于精密机械和机械系统的固有热特性的研究。

本实用新型的优点是：

（1）一仪多用。可单独作测温仪、测微仪、控制仪或三种功能结合的测控仪，测量多路位移时，只需配备一台二次仪表；

（2）热激励器可用磁吸式；也可用胶粘式。它能通过胶粘剂对非钢铁材料或磁吸式热激励器无法进行激励的平面、圆柱面、曲面等各种结构表面进行热激励；

（3）备有RS－232C串行接口，后续处理方便，可以充分享用上位微机丰富软、硬件资源；

（4）体积小、重量轻、成本低、稳定性好、携带方便，适合应用于生产或测试现场；

（5）测量控制指标：

使用范围：测温、测位移、输出控制；

测量路数：测温32路、测位移16路、输出控制8路；

测量范围：测温－50℃～＋150℃、测位移－99.9～ ＋125μm；

精 度：测温0.1℃、测位移0.1μm；

控制输出信号波形：方波、阶跃波；

热激励输出电功率：0～200W、可调；

抗电源电压波动范围：180^V_～～250^V_～。

因此，本实用新型适用于实验室或干扰严重的工厂现场进行机械系统热特性研究，可作温度测量仪，几何形状参数及数据量较大的准静态条件下的微小位移量的测量仪和控制仪。

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

图1、单片机多路热激励测控仪总体框图；

图2、信号采集、放大、滤波电路图；

图3、弱、强电控制及光电隔离电路图；

图4、串行通信电平转换、隔离电路图；

图5、磁吸式热激励器结构示意图；

图6、胶粘式热激励器结构示意图。