一種材料試驗機測控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種材料試驗機測控系統，包括測控主機、中央處理器、無線射頻收發模塊一、無線射頻收發模塊二、光電隔離器一、光電隔離器二、用于檢測材料試驗機相關工作參數的傳感器單元、與中央處理器相接的存儲器和看門狗電路以及與測控主機相接的通信服務器、LCD顯示器和打印機。本實用新型電路簡單高效，數據傳輸實時性好。工作利用無線通信技術和傳感器技術實現了試驗數據的實時自動采集、分析、處理和對執行機構的自動控制，有效解決了現有測控系統接線繁瑣，投入和維護費用高，系統可擴展性和移動性能差等問題。
【專利說明】一種材料試驗機測控系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及材料測試【技術領域】，尤其是涉及一種材料試驗機測控系統。
【背景技術】
[0002]材料科學是工業和制造業的基礎，一切工業制造都要以材料科學為前提。而各種新材料、新產品的開發都離不開材料性能的測試。在材料學科的發展中，為了探索和研究新型金屬、合金、化合物、高分子材料和復合材料的機械性能，需要用材料試驗機等儀器在各種復雜的環境下(如高溫、低溫、高壓和腐蝕介質等)進行精確的試驗。只有在了解了材料的力學性能后才能設計和制造出合理、可靠的產品，而電子萬能材料試驗機是材料力學性能測試的平臺，因此對材料科學的研究和發展具有重要的意義。
[0003]現有的材料試驗機測控系統不斷向自動化和信息化發展，但它們的處理器和上位機之間通常采用PCI總線接口或USB接口進行有線通信，這在一定程度上導致了系統接線繁瑣，投入和維護費用高，系統可擴展性和移動性能差等問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種材料試驗機測控系統，工作利用無線通信技術和傳感器技術實現了試驗數據的實時自動采集、分析、處理和對執行機構的自動控制，保證了測試精度的同時大大降低了投入和維護費用。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種材料試驗機測控系統，其特征在于:包括測控主機、中央處理器、無線射頻收發模塊一、無線射頻收發模塊二、光電隔離器一、光電隔離器二、用于檢測材料試驗機相關工作參數的傳感器單元、與中央處理器相接的存儲器和看門狗電路以及與測控主機相接的通信服務器、LCD顯示器和打印機；所述中央處理器和通信服務器分別與無線射頻收發模塊一和無線射頻收發模塊二相接，所述無線射頻收發模塊一和無線射頻收發模塊二無線連接，所述材料試驗機包括基座、試件夾具、絲杠、橫梁和通過精密減速器帶動所述絲杠驅動所述橫梁上下移動的電機，所述中央處理器和電機之間連接有用于驅動電機工作的伺服驅動器，所述傳感器單元包括固定在所述基座上用于采集所述材料試驗機拉伸材料時的拉伸力的負荷傳感器、位于絲杠頂端用于采集所述橫梁上升的位移量的位移傳感器和安裝在所述試件夾具上用于采集被試驗材料的變形量的變形傳感器，所述負荷傳感器與光電隔離器一相接，所述位移傳感器和變形傳感器均與光電隔離器二相接、所述光電隔離器一與中央處理器之間連接有信號調理電路，所述光電隔離器二與中央處理器之間連接有數據采集器，所述信號調理電路包括依次連接的放大電路、濾波電路和A/D轉換電路。
[0006]上述一種材料試驗機測控系統，其特征是:所述中央處理器為TMS320F2812型DSP。
[0007]上述一種材料試驗機測控系統，其特征是:所述數據采集器為可編程邏輯器件CPLD。[0008]上述一種材料試驗機測控系統，其特征是:所述負荷傳感器為應變片電橋式傳感器。
[0009]上述一種材料試驗機測控系統，其特征是:所述位移傳感器和變形傳感器均為增量式光電編碼器。
[0010]上述一種材料試驗機測控系統，其特征是:所述光電隔離器一和光電隔離器二均為 TLP521-1。
[0011]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:電路簡單高效，數據傳輸實時性好。工作利用無線通信技術和傳感器技術實現了試驗數據的實時自動采集、分析、處理和對執行機構的自動控制，有效解決了現有測控系統接線繁瑣，投入和維護費用高，系統可擴展性和移動性能差等問題。
[0012]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0014]附圖標記說明:
[0015]I 一測控主機；2—中央處理器； 3—無線射頻收發模塊一；
[0016]4 一無線射頻收發模塊二；5—存儲器；
[0017]6一看門狗電路；7—通/[目服務器；8 —LCD顯不器；
[0018]9一打印機；`10 —電機；11 一伺服驅動器；
[0019]12—負荷傳感器； 13—位移傳感器； 14 一變形傳感器；
[0020]15—光電隔離器一；16—光電隔離器二； 17—信號調理電路；
[0021]18—數據采集器。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本實用新型包括測控主機1、中央處理器2、無線射頻收發模塊一3、無線射頻收發模塊二 4、光電隔離器一 15、光電隔離器二 16、用于檢測材料試驗機相關工作參數的傳感器單元、與中央處理器2相接的存儲器5和看門狗電路6以及與測控主機I相接的通信服務器7、IXD顯示器8和打印機9 ;所述中央處理器2和通信服務器7分別與無線射頻收發模塊一 3和無線射頻收發模塊二 4相接，所述無線射頻收發模塊一 3和無線射頻收發模塊二 4無線連接，所述材料試驗機包括基座、試件夾具、絲杠、橫梁和通過精密減速器帶動所述絲杠驅動所述橫梁上下移動的電機10，所述中央處理器2和電機10之間連接有用于驅動電機10工作的伺服驅動器11，所述傳感器單元包括固定在所述基座上用于采集所述材料試驗機拉伸材料時的拉伸力的負荷傳感器12、位于絲杠頂端用于采集所述橫梁上升的位移量的位移傳感器13和安裝在所述試件夾具上用于采集被試驗材料的變形量的變形傳感器14，所述負荷傳感器12與光電隔離器一 15相接，所述位移傳感器13和變形傳感器14均與光電隔離器二 16相接、所述光電隔離器一 15與中央處理器2之間連接有信號調理電路17，所述光電隔離器二 16與中央處理器2之間連接有數據采集器18，所述信號調理電路17包括依次連接的放大電路、濾波電路和A/D轉換電路。
[0023]本實施例中，所述中央處理器2為TMS320F2812型DSP。[0024]本實施例中，所述數據采集器18為可編程邏輯器件CPLD。
[0025]本實施例中，所述負荷傳感器12為應變片電橋式傳感器。
[0026]本實施例中，所述位移傳感器13和變形傳感器14均為增量式光電編碼器。
[0027]本實施例中，所述光電隔離器一 15和光電隔離器二 16均為TLP521-1。
[0028]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種材料試驗機測控系統，其特征在于:包括測控主機(I)、中央處理器(2)、無線射頻收發模塊一(3)、無線射頻收發模塊二(4)、光電隔離器一(15)、光電隔離器二(16)、用于檢測材料試驗機相關工作參數的傳感器單元、與中央處理器(2)相接的存儲器(5)和看門狗電路(6)以及與測控主機(I)相接的通信服務器(7)、IXD顯示器(8)和打印機(9);所述中央處理器(2)和通信服務器(7)分別與無線射頻收發模塊一(3)和無線射頻收發模塊二(4)相接，所述無線射頻收發模塊一(3)和無線射頻收發模塊二(4)無線連接，所述材料試驗機包括基座、試件夾具、絲杠、橫梁和通過精密減速器帶動所述絲杠驅動所述橫梁上下移動的電機(10)，所述中央處理器(2)和電機(10)之間連接有用于驅動電機(10)工作的伺服驅動器(11)，所述傳感器單元包括固定在所述基座上用于采集所述材料試驗機拉伸材料時的拉伸力的負荷傳感器(12)、位于絲杠頂端用于采集所述橫梁上升的位移量的位移傳感器(13)和安裝在所述試件夾具上用于采集被試驗材料的變形量的變形傳感器(14)，所述負荷傳感器(12)與光電隔離器一(15)相接，所述位移傳感器(13)和變形傳感器(14)均與光電隔離器二(16)相接、所述光電隔離器一(15)與中央處理器(2)之間連接有信號調理電路(17)，所述光電隔離器二(16)與中央處理器(2)之間連接有數據采集器(18)，所述信號調理電路(17 )包括依次連接的放大電路、濾波電路和A/D轉換電路。
2.按照權利要求1所述的一種材料試驗機測控系統，其特征在于:所述中央處理器(2)為 TMS320F2812 型 DSP。
3.按照權利要求1或2所述的一種材料試驗機測控系統，其特征在于:所述數據采集器(18)為可編程邏輯器件CPLD。
4.按照權利要求1或2所述的一種材料試驗機測控系統，其特征在于:所述負荷傳感器(12)為應變片電橋式傳感器。
5.按照權利要求1或2所述的一種材料試驗機測控系統，其特征在于:所述位移傳感器(13)和變形傳感器(14)均為增量式光電編碼器。
6.按照權利要求1或2所述的一種材料試驗機測控系統，其特征在于:所述光電隔離器一(15)和光電隔離器二(16)均為TLP521-1。
【文檔編號】G01N3/00GK203643235SQ201320733745
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月17日 優先權日:2013年11月17日
【發明者】王明靜 申請人:西安科技大學
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
