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專利名稱：智能化應變測試儀的制作方法
技術領域：
本發明所要給出的是一種采用數字化、智能化應變測量技術而研制成功的智能化應變測試儀。屬于電子測量儀器技術領域。
現有技術，采用的是電流表讀數、光線示波器記錄，并且儀器均由晶體管、電子管和機械光學部件組成，故它們體積大、重量重、非智能化。
本實用新型的目的是克服上述存在的問題，提出一種具有智能功能的應變測試儀，它是采用高精度運算放大器將應變電橋的模擬信號放大后送入Z80單板機接口，經計算機處理后數字顯示并用微型打印機打印出數據和圖形。
本實用新型的技術解決方案它主要由測量電橋、模擬信號放大、A／D轉換、計算機接口、計算機(單板機)處理包括數字顯示和打印等部分組成。
附

圖1是本實用新型的工作框圖。
附圖2是電原理圖，其中的左方圖為測量電橋和模擬放大器電原理圖，右上方圖是16位以上(ms級)數據采集電路圖，它由555時基電路和Z80CTC組成。右下方圖為μs級數據采集電路圖該圖中的ADC0809是常規的轉換器。
附圖3是555時基電路內部電原理圖。
附圖1中的11是測量電橋、12是模擬信號放大、13是A／D轉換、14是計算機接口、15是計算機(Z80單板機)、16是數字顯示、17是微型打印機。
16位以上(ms級)數據采集電路是對現有的A／D轉換，計算機接口的改進。它的電路連接關系是用555時基電路的輸出端3號腳與CTC的CLK(0)端相接，其輸入端5號腳與測量電橋和模擬放大器的輸出端相接，CTC中的CLK(0)端與CLK(3)端相接，作為CTC的信號輸入端，其中的CTO端與CLK(1)端相接作為測量的標準度量信號。
以下結合附圖描述技術方案其中模擬信號放大部分，我們采用ZF402高精度正負穩壓電源組件為模擬放大電路的電源；用失調電壓溫度漂移2VIo＝3μv／℃的FC54運算放大器兩級，作為放大器件。可使測量誤差在±5με以下。其電原理圖見附圖2。計算機接口部分，我們利用兩個接口分別為μs級數據采集，和ms級數據采集。μs級數據采集通常用在變化很快的動態應變測量中，而ms級數據采集通常用在變化速度比較小的動態或靜態的應變測量中。其中μs級數據采集接口電原理圖見附圖2中的右下方圖。ms級高精度數據采集電原理圖見附圖2中的右上方圖。ms級高精度數據采集電路的模數轉換部分采用的555時基集成電路，它是用途極廣的精密定時器。如圖2右上方圖它是用555組成一個可調占空比的矩形波信號發生器。把由測量電橋輸出的經運算放大器放大的電壓信號加在時基電路的控制電壓端(圖3的5號腳)，由于電橋電壓的變化而引起的觸發電壓的變化，進而使輸出信號的占空比發生變化，時基電路(見附圖3)2號腳是觸發端，5號腳電壓的改變能引起上、下觸發電平的改變。
通過以上的電路，我們將測量電橋的模擬信號的變化變成了信號發生器的矩形波的占空比的改變。這個矩形波非常標準，沒有任何雜波，并且隨測量橋的輸出電壓變化非常靈敏，輸出信號的驅動性也非常好。然后我們將這個信號送入Z80CTC的3通道和0通道、見圖2。用軟件將圖2中的CTC的3通道設置為計數可中斷方式，CTC的0通道置為定時不可中斷，外上升沿觸發啟動方式，CTC的1通道為可中斷計數方式。這樣我們將被測信號用單板機上晶振電路的振蕩周期作為基準時間單位，通過CTC將它直接量化。由于0通道的輸出脈沖Δt＝8μs(Δt還可以更小)，所以在ms級的時間內我們可以采集到16位以上的數據，完成高精度測量。計算機處理部分，信號進入接口后，計算機用對接口編程的方法建立用8位數據總線的CPU與各接口的聯系方法。我們將各種數據采集程序，數據處理程序和顯示，打印等程序固化在EPROM中。并用功能鍵進行測量控制，可以數字顯示或通過專配的微型打印機打出結果。我們還將數據處理程序引入到RAM中，用戶可以根據自己的需要編出數據處理程序。
本實用新型由于采用了集成電路和微型打印機，本儀器有以下幾個特點(1)重量輕、體積小；(2)智能化、功能強；(3)價格低。另外由于采用了微型打印機，一改過去那種光線示波器用感光材料記錄的缺點，僅用普通紙就可記錄圖形和數據了。
權利要求1.一種主要由測量電橋、模擬放大器、A/D轉換、計算機與計算機接口、數字顯示及打印機等組成的智能化應變測試儀，其特征是A/D轉換、計算機接口采用了由555時基電路和Z80CTC組成的16位以上數據采集電路，該電路的連接關系是555時基電路的輸出端3號腳與CTC中的CLK(0)相接，555時基電路的輸入端5號腳與測量電橋、模擬放大器輸出端相接，CTC中的CLK(0)端與CLK(3)端相接作為CTC的信號輸入端，CTC中的CT0端與CLK(1)端相接作為測量的標準度量信號。
專利摘要本實用新型給出的是一種采用數字化、智能化應變測量技術而研制成功的智能化應變測試儀。主要由測量電橋、模擬信號放大、A/D轉換、計算機與計算機接口、顯示打印等部分組成，其中A/D轉換、計算機接口采用了由555時基電路和Z80CTC組成的16位以上數據采集電路，可在ms級的時間內采集到16位以上的數據，完成高精度測量。具有體積小、重量輕、智能化、功能強、價格低等優點。
文檔編號G01B7/16GK2058740SQ89205489
公開日1990年6月27日 申請日期1989年11月4日 優先權日1989年11月4日
發明者譚南寧 申請人:南京激華光電實業公司