专利名称：全自动高精度拉力控制仪的利记博彩app
技术领域：
本实用新型属于仪器仪表技术领域，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。
背景技术：
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。
发明内容本实用新型针对上述技术问题，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，本实用新型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， 本实用新型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。[0009] 其中，在优选方式下，本实用新型控制板的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。 本实用新型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 感器的电源为本实用新型的电源经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，本实用新型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，该信号由本实用新型进行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，该标准信号由本实用新型进行AD采样，经线性转 换后，得到仪器或仪表的测量值，本实用新型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。 本实用新型各部分的功能 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。
图1为本实用新型的结构框图， 图2为本实用新型的工作系统框图， 图3为本实用新型的电路框图， 图4为本实用新型电源的电路框图，[0027] 图5为本实用新型拉力传感器电源的电路框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。 如图1、3所示，本实用新型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，本实用新型的电源为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。 本实用新型控制板的CPU的型号为W77E58、控制板的EEPROM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EEPR0M的型号为 AT24C128、 DC-DC转换器的型号为WRB0505S。 如图5所示，拉力传感器的电源为本实用新型的电源24VDC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，多次滤波再同时经7812及7912产生± 12V，此± 12V给0P07放大电路 供电，经7812的输出+12￥经781^05变换成+5V，该+5V电压经MC1403后输出基准电压到 0P07运放电路输入端，0P07运放电路的输出经达林顿驱动电路输出标准IOV，功率为250mW 的高精度电源。24V推免电路给变压器初级提供交流信号，继而进行电压转换隔离产生5v 电压，该5V给信号采集，AD转换等模拟部分单独供电，4M晶振电路用于产生0. 25 ii S时钟 提供给74HC161，输出2iiS方波。 如图2所示，本实用新型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。使用时，本实用新型通过手操器的按键设定拉力传感器的量程范围5000. Og，若浮筒 式液位计的输出信号4 20mA对应拉力传感器拉力范围3000 1000g，则同时输入标准 值10mA，经计算机运算转换，得到需要产生的标准拉力值1750g，通过控制板的DO输出5V脉冲和5V电平到步进电机驱动器，控制步进电机转动速度和方向，以产生相应拉力，5V直 流电源由控制板提供，若由拉力传感器检测出当前拉力值1000g，则输出信号4mV，该信号 由本实用新型进行AD采样，作为反馈，输入到计算机中，由于当前拉力值小于标准拉力值， 控制板发出步进电机正转脉冲信号，反之控制板发出反转脉冲信号，使得步进电机正转产 生的拉力逼近按键输入的标准值所对应的拉力为止，若此刻液位计输出信号9. 85mA，该标 准信号由本实用新型进行AD采样，经线性转换后，得到仪器或仪表的测量值9. 85mA，本实 用新型将该标准值与测量值进行比较，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。 本实用新型控制板的输入信号采集采用差动全浮空电路设计，利用高抗共模干扰 放大电路，选用AD芯片为ICL7135，转换频率达500KHz，转换周期为80ms，为工频干扰周 期的整数倍，且采用双积分AD转换方式，有效抑制工频干扰，变压器隔离电源设计并滤波， DC-DC数模隔离，软件上采用中值滤波技术。本实用新型可以实现液位计等仪器或仪表的校 验，并具有良好的人机交互接口 ，可通过手操器一次性输入所有校准点后自动测试，并在手 操器上显示标准值、被测值和误差，有自校准、数据存储、检索功能。通过软件能与计算机通 信并在计算机上生成标准格式报表，有打印、存储、检索等功能；还有支持多量程的拉力传 感器，可全自动控制，而且输入信号采集精度达到±0. 2%。以及拉力传感器IOV标准电源精 度达到士2mV，功率为250mW。
权利要求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，其特征在于所述控制板的 信号采集输入部分采用差动全浮空电路。
4. 按照权利要求1或2所述的全自动高精度拉力控制仪，其特征在于所述的电源经 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。
5. 按照权利要求2所述的全自动高精度拉力控制仪，其特征在于拉力传感器的电源 为所述电源经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。
6. 按照权利要求1或2所述的全自动高精度拉力控制仪，其特征在于所述控制板的 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EEPR0M的型号为AT24C128。
7. 按照权利要求4所述的全自动高精度拉力控制仪，其特征在于所述DC-DC转换器 的型号为WRB0505S。
专利摘要本实用新型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。
文档编号G05D15/01GK201548854SQ20092001646
公开日2010年8月11日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者唐云龙, 安毅, 徐高峰, 李亚芬, 李卓函 申请人:大连理工大学