全自动高精度拉力控制仪制造技术

本实用新型专利技术全自动高精度拉力控制仪，由电源、控制板、手操器和计算机组成，控制板通过ＲＳ４８５与手操器连接，手操器通过ＲＳ２３２与计算机连接；本实用新型专利技术通过手操器的按键设定不同拉力传感器的量程范围，输入标准值，通过控制板的ＤＯ输出控制步进电机转动，产生相应拉力，由拉力传感器检测出该拉力，输出信号，经ＡＤ采样，作为反馈，使步进电机产生的拉力等于按键输入的标准值所对应的拉力，被校验的仪器或仪表感应该拉力后，输出标准仪表信号，该标准信号经ＡＤ采样，得到仪器或仪表的测量值，本实用新型专利技术将该测量值与标准值进行比较，从而得到仪器或仪表的检测精度，并把标准值、测量值、测量精度一并显示在液晶屏幕上。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于仪器仪表
，涉及到全自动高精度拉力控制仪，特别涉及到液位计校验全自动高精度拉力控制仪。
技术介绍
目前，公知的校验仪有压力校验仪、温度校验仪、互感器校验仪等，主要用于对各 种设备或仪表的精度进行检验，但是这些校验设备中基本上没有拉力控制仪，有些缺少良 好的人机交互接口 ，存在拉力控制仪的校验设备大多对拉力传感器量程要求单一，纯手动 控制的多，而且输入信号采集精度以及拉力传感器电源的精度要求不高，适用于液位计校 验的控制仪比较少。
技术实现思路
本技术针对上述技术问题，提供了一种全自动高精度拉力控制仪，主要是一 种液位计校验全自动高精度拉力控制仪，其目的在于，主要针对现有技术中缺少拉力控制 仪、缺少人机交互、拉力传感器量程单一、自动控制少、输入信号采集精度及拉力传感器电 源精度不高，用于液位计校验的控制仪少等问题。 为解决上述技术问题，本技术全自动高精度拉力控制仪，由电源、控制板、手 操器和计算机组成，控制板通过RS485与手操器连接，手操器通过RS232与计算机连接； 控制板由CPU、信号采集输入部分、信号调理放大电路、A/D转换电路、RS485接口 电路、EEPR0M、 DI数字量输入部分和D0数字量输出部分组成，其中信号采集输入部分经信 号调理放大电路与A/D转换电路的输入连接，CPU分别连接RS485接口电路、EEPR0M、DI数 字量输入部分、DO数字量输出部分及A/D转换电路的输出； 手操器由CPU、液晶显示器、EEPR0M、 RS232接口电路、RS485接口电路、DO数字量 输出部分及按键组成，其中CPU分别连接RS232接口电路、RS485接口电路、EEPROM、液晶显 示器、DO数字量输出部分及按键； 控制板的DO数字量输出部分连接步进电机驱动器，所述手操器的DO数字量输出 部分连接控制板的DI数字量输入部分，拉力传感器上限、停车、下限处限位开关的输出信 号接控制板的DI数字量输入部分，拉力传感器的输出信号接控制板的信号采集输入部分， 仪器或仪表的输出接控制板的信号采集输入部分，控制板的信号采集输入部分采用差动全 浮空电路， 本技术的电源经保护滤波电路与LM2576的输入连接，所述LM2576的输出经 另一个保护滤波电路与DC-DC转换器连接，DC-DC转换器的输出与滤波电路连接；其中所 述LM2576的输出经另一个保护滤波电路后产生模拟+5V电压给控制板的数字量DO输出和 RS485接口电路的模拟部分、手操器的RS485接口电路和RS232接口电路的模拟部分供电， 模拟+5V电压经DC-DC转换器和滤波电路后产生数字+5V电压给控制板和手操器的数字电 路部分供电。 其中，在优选方式下，本技术控制板的CPU的型号为W77E58、控制板的EEPR0M 的型号为X25045、A/D转换电路的型号为ICL7135、手操器的CPU的型号为W77E516、手操器 的EEPROM的型号为AT24C128、 DC-DC转换器的型号为WRB0505S。 本技术使用时与拉力传感器、步进电机、浮筒式液位计一起连接使用。拉力传 感器的电源为本技术的电源经LM2576的输出和4M晶振电路的输出同时与74HC161的 输入连接，74HC161的的输出再经24V推免电路和变压器隔离半波整流电路，再同时经7812 及7912，经7812的输出经78L05和MC1403接0P07运放电路的输入端，0P07运放电路的输 出经达林顿驱动电路的输出。 使用时，本技术通过手操器的按键设定不同拉力传感器的量程范围，并输入 标准值，经计算机的线性转换，得到需要产生的标准拉力值，通过控制板的DO输出0 5V 脉冲到步进电机驱动器，控制步进电机转动，以产生相应拉力，由拉力传感器检测出该拉 力，并输出0 20mV信号，该信号由本技术进行AD采样，作为反馈，构成一个单回路闭 环控制，使得步进电机产生的拉力等于按键输入的标准值所对应的拉力，被校验的仪器或 仪表感应该拉力后，输出标准仪表信号，该标准信号由本技术进行AD采样，经线性转 换后，得到仪器或仪表的测量值，本技术将该测量值与标准值进行比较，从而得到仪器 或仪表的检测精度，并把标准值、测量值、测量精度一并显示在液晶屏幕上。 本技术各部分的功能 1.控制板信号采集输入部分采用差动全浮空电路，便于进行接下来的信号处理； 2.控制板信号调理放大电路主要实现了差动输入信号的处理，放大； 3.控制板A/D转换电路实现了模拟量信号到数字量信号的转换。将转换结果送 入控制板CPU进行处理； 4.控制板CPU :主要实现了 A/D转换驱动，拉力控制，EEPR0M存储驱动，RS485通 信驱动，数据处理； 5.手操器CPU:实现了液晶显示驱动，数据处理，按键驱动，EEPROM存储驱动， RS485与RS232通信驱动； 6.RS485接口电路实现了数据的实时传输； 7.手操器的RS232接口电路实现了手操器与计算机的串行通信，将手操器中 EEPROM保存的数据传送到计算机进行处理； 8.手操器DO数字量输出用于手动控制步进电机的脉冲以及转向电平； 9.控制板DO数字量输出输出步进电机的脉冲以及转向电平，实现步进电机转速和转向控制； 10.控制板DI数字量输入拉力传感器上限、停车、下限处限位开关的输出信号接 DI数字量输入，实现了报警功能。附图说明图1为本技术的结构框图， 图2为本技术的工作系统框图， 图3为本技术的电路框图， 图4为本技术电源的电路框图， 图5为本技术拉力传感器电源的电路框图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步的说明。 如图1、3所示，本技术全自动高精度拉力控制仪，由电源、控制板、手操器和 计算机组成，控制板通过RS485与手操器连接，手操器通过RS232与计算机连接； 控制板由CPU、信号采集输入部分、信号调理放大电路、A/D转换电路、RS485接口 电路、EEPR0M、 DI数字量输入部分和D0数字量输出部分组成，其中信号采集输入部分经信 号调理放大电路与A/D转换电路的输入连接，CPU分别连接RS485接口电路、EEPROM、DI数 字量输入部分、DO数字量输出部分及A/D转换电路的输出； 手操器由CPU、液晶显示器、EEPR0M、 RS232接口电路、RS485接口电路、DO数字量 输出部分及按键组成，其中CPU分别连接RS232接口电路、RS485接口电路、EEPROM、液晶显 示器、DO数字量输出部分及按键； 控制板的DO数字量输出部分连接步进电机驱动器，所述手操器的DO数字量输出 部分连接控制板的DI数字量输入部分，拉力传感器上限、停车、下限处限位开关的输出信 号接控制板的DI数字量输入部分，拉力传感器的输出信号接控制板的信号采集输入部分， 仪器或仪表的输出接控制板的信号采集输入部分，控制板的信号采集输入部分采用差动全 浮空电路。 如图4所示，本技术的电源为24VDC，电源24VDC经保护滤波电路与LM2576 的输入连接，所述LM2576的输出经另一个保护滤波电路与DC-DC转换器连接，DC-DC转换 器的输出与滤波电路连接；其中所述LM2576的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动高精度拉力控制仪，由电源、控制板、手操器和计算机组成，其特征在于：所述控制板通过ＲＳ４８５与所述手操器连接，所述手操器通过ＲＳ２３２与所述计算机连接；所述控制板由ＣＰＵ、信号采集输入部分、信号调理放大电路、Ａ／Ｄ转换电路、ＲＳ４８５接口电路、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＩ数字量输入部分和ＤＯ数字量输出部分组成，其中所述信号采集输入部分经信号调理放大电路与Ａ／Ｄ转换电路的输入连接，所述ＣＰＵ分别连接ＲＳ４８５接口电路、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＩ数字量输入部分、ＤＯ数字量输出部分及Ａ／Ｄ转换电路的输出；所述手操器由ＣＰＵ、液晶显示器、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＳ２３２接口电路、ＲＳ４８５接口电路、ＤＯ数字量输出部分及按键组成，其中所述ＣＰＵ分别连接ＲＳ２３２接口电路、ＲＳ４８５接口电路、ＥＥＰＲＯＭ、液晶显示器、ＤＯ数字量输出部分及按键。

【技术特征摘要】
一种全自动高精度拉力控制仪，由电源、控制板、手操器和计算机组成，其特征在于所述控制板通过RS485与所述手操器连接，所述手操器通过RS232与所述计算机连接；所述控制板由CPU、信号采集输入部分、信号调理放大电路、A/D转换电路、RS485接口电路、EEPROM、DI数字量输入部分和DO数字量输出部分组成，其中所述信号采集输入部分经信号调理放大电路与A/D转换电路的输入连接，所述CPU分别连接RS485接口电路、EEPROM、DI数字量输入部分、DO数字量输出部分及A/D转换电路的输出；所述手操器由CPU、液晶显示器、EEPROM、RS232接口电路、RS485接口电路、DO数字量输出部分及按键组成，其中所述CPU分别连接RS232接口电路、RS485接口电路、EEPROM、液晶显示器、DO数字量输出部分及按键。2. 按照权利要求1所述的全自动高精度拉力控制仪，其特征在于所述控制板的DO数 字量输出部分连接步进电机驱动器，所述手操器的DO数字量输出部分连接控制板的DI数 字量输入部分，拉力传感器上限、停车、下限处限位开关的输出信号接控制板的DI数字量 输入部分。3. 按照权利要求1或2所述的全自动高精度拉力控制仪，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卓函，安毅，徐高峰，唐云龙，李亚芬，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]