專利名稱：一種電渦流測功機(jī)測控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)新型涉及電渦流測功機(jī)數(shù)據(jù)采集處理和控制電路技術(shù)領(lǐng)域，是一種應(yīng)用數(shù)字信號處理器來提高電渦流測功機(jī)控制系統(tǒng)性價(jià)比的測控方案。
背景技術(shù)：
眾所周知，單片機(jī)、計(jì)算機(jī)組成的測控系統(tǒng)中具有美觀、清晰、精準(zhǔn)的特點(diǎn)。因而， 在電渦流測控系統(tǒng)中就有上位機(jī)和下位機(jī)組成的上下位機(jī)系統(tǒng)，也有一位機(jī)系統(tǒng)。上下位機(jī)系統(tǒng)一般有兩臺微機(jī)或一套微機(jī)和一臺單片機(jī)組成，上位機(jī)負(fù)責(zé)采集、設(shè)置、顯示、進(jìn)行相關(guān)計(jì)算和輸出。下位機(jī)負(fù)責(zé)扭矩、轉(zhuǎn)速油門等重要參數(shù)的調(diào)位調(diào)節(jié)的PID控制。微機(jī)一般由工控機(jī)擔(dān)任。也有上位機(jī)采用工控機(jī)結(jié)構(gòu)，下位機(jī)采用單片機(jī)構(gòu)成。但下位機(jī)使用工控機(jī)價(jià)格昂貴，有些浪費(fèi)，性價(jià)比低。單片機(jī)結(jié)構(gòu)速度慢，容量小，外設(shè)少，電路配套復(fù)雜產(chǎn)生的干擾大，控制精度也需要提高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種電渦流測功機(jī)測控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了很高的性價(jià)比，同時系統(tǒng)具有很好的櫓棒性，控制簡潔、跟蹤迅速，運(yùn)行穩(wěn)定。能夠進(jìn)行數(shù)字測量、顯示、保存、建檔、數(shù)據(jù)校核、分析，設(shè)置控制系統(tǒng)所需的各種參數(shù)。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題的不足而采用的技術(shù)方案是一種電渦流測功機(jī)測控系統(tǒng)，由上位機(jī)、采集箱、單片機(jī)測控單元、電源伺服單元、油門執(zhí)行機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)構(gòu)和測功機(jī)主機(jī)，采集箱與上位機(jī)相連，上位機(jī)通過RS232接口與單片機(jī)測控單元相連， 單片機(jī)測控單元的信號輸出端與電源伺服單元連接，電源伺服單元通過油門執(zhí)行機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)構(gòu)連接，旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)構(gòu)與測功機(jī)主機(jī)連接，測功機(jī)主機(jī)中的扭矩傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的信號輸出端與單片機(jī)測控單元連接。所述采集箱包括集線箱、高溫傳感器、壓力傳感器和低溫傳感器。本實(shí)用新型的有益效果是上位機(jī)由工控機(jī)擔(dān)任，下位機(jī)是以數(shù)字信號控制器為核心組成的電渦流測功機(jī)測控系統(tǒng)。它實(shí)現(xiàn)了很高的性價(jià)比，同時系統(tǒng)具有很好的魯棒性，控制簡潔、跟蹤迅速，運(yùn)行穩(wěn)定。能夠進(jìn)行數(shù)字測量、顯示、保存、建檔、數(shù)據(jù)校核、分析，設(shè)置控制系統(tǒng)所需的各種參數(shù)。專用測控軟件及接口電路能實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、處理、修正和貯存，輸出打印試驗(yàn)報(bào)表、繪制試驗(yàn)曲線等。系統(tǒng)由研華工業(yè)控制計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理，控制系統(tǒng)選用最新DSPIC器件，利用數(shù)字雙回路模糊PID控制技術(shù)，響應(yīng)時間短，魯棒性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了測功機(jī)和發(fā)動機(jī)的精確、迅速、穩(wěn)定的控制。CAN現(xiàn)場總線技術(shù)功能，方便組建信息化、網(wǎng)絡(luò)化試驗(yàn)平臺。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的采集箱的結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖中1、上位機(jī)，2、采集箱，3、單片機(jī)測控單元，4、電源伺服單元，5、油門執(zhí)行機(jī)構(gòu)，6、旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)構(gòu)，7、測功機(jī)主機(jī)，8、高溫傳感器，9、壓力傳感器，10、低溫傳感器，11、 集線箱，12、RS232接口。
具體實(shí)施方式
如圖所示，一種電渦流測功機(jī)測控系統(tǒng)，由上位機(jī)1、采集箱2、單片機(jī)測控單元3、 電源伺服單元4、油門執(zhí)行機(jī)構(gòu)5、旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)構(gòu)6和測功機(jī)主機(jī)7，采集箱2與上位機(jī)1 相連，上位機(jī)1通過RS232接口 12與單片機(jī)測控單元3相連，單片機(jī)測控單元3的信號輸出端與電源伺服單元4連接，電源伺服單元4通過油門執(zhí)行機(jī)構(gòu)5與旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)構(gòu)6連接，旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)構(gòu)6與測功機(jī)主機(jī)7連接，測功機(jī)主機(jī)7中的扭矩傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的信號輸出端與單片機(jī)測控單元3連接。所述上位機(jī)1連接有顯示器、輸入鍵盤。負(fù)責(zé)統(tǒng)一管理全系統(tǒng)。負(fù)責(zé)統(tǒng)一管理全系統(tǒng)，設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)、調(diào)節(jié)PID參數(shù)；收集處理和顯示高溫、低溫、壓力等試驗(yàn)中實(shí)際信號數(shù)字量、繪制負(fù)荷、調(diào)速、排放、萬有等特性曲線和等值線圖、監(jiān)控試驗(yàn)曲線；輸出打印。通過 RS232等方式將相關(guān)量送給單片機(jī)測控單元，使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制。所述采集箱2包括集線箱11、高溫傳感器8、壓力傳感器9和低溫傳感器10，對壓力、高溫、低溫實(shí)時參數(shù)進(jìn)行采集、A/D變換、通過RS485將采集的信號的以串行方式送給上位機(jī)進(jìn)行處理、顯示。所述的單片機(jī)測控單元3以單片機(jī)(DSPIC30F6014A單片機(jī))為核心，通過測功機(jī)主機(jī)7和旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)構(gòu)6 (或其它被試機(jī))的扭矩、轉(zhuǎn)速信號，單片機(jī)采集到這些數(shù)據(jù)后進(jìn)行運(yùn)算處理。處理后的數(shù)據(jù)一路參與單環(huán)和雙閉環(huán)控制，一路進(jìn)行顯示，另一路通過RS232 接口上傳到上位機(jī)。同時單片機(jī)根據(jù)計(jì)算值，通過內(nèi)部PWM模塊輸出兩路PWM信號。一路為勵磁PWM信號，另一路為油門PWM信號(脈沖寬度調(diào)制信號)，這兩路PWM信號經(jīng)過電源伺服控制單元進(jìn)行放大，再通過功率管(IGBT管和達(dá)林頓管)輸出到測功機(jī)主機(jī)和油門執(zhí)行器。 輸出到測功機(jī)主機(jī)上的勵磁電壓生成給發(fā)動機(jī)等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的加載的力矩，輸出到油門執(zhí)行器上的勵磁電壓生成電磁力，驅(qū)動擺桿拉動油門。發(fā)動機(jī)各高低溫、壓力參數(shù)通過傳感器采集，進(jìn)入集線箱中高低溫壓力采集模塊進(jìn)行采集變換，再通過RS485通信上傳到上位機(jī)進(jìn)行控制、顯示、存儲和數(shù)據(jù)處理。
權(quán)利要求1.一種電渦流測功機(jī)測控系統(tǒng)，其特征在于由上位機(jī)(1)、采集箱(2)、單片機(jī)測控單元(3)、電源伺服單元(4)、油門執(zhí)行機(jī)構(gòu)(5)、旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)構(gòu)(6)和測功機(jī)主機(jī)(7)，采集箱(2)與上位機(jī)(1)相連，上位機(jī)(1)通過RS232接口(12)與單片機(jī)測控單元(3)相連，單片機(jī)測控單元(3)的信號輸出端與電源伺服單元(4)連接，電源伺服單元(4)通過油門執(zhí)行機(jī)構(gòu)(5)與旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)構(gòu)(6)連接，旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)構(gòu)(6)與測功機(jī)主機(jī)(7)連接，測功機(jī)主機(jī)(7)中的扭矩傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的信號輸出端與單片機(jī)測控單元(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電渦流測功機(jī)測控系統(tǒng)，其特征在于所述采集箱(2)包括集線箱(11)、高溫傳感器(8 )、壓力傳感器(9 )和低溫傳感器(10 )。
專利摘要一種電渦流測功機(jī)測控系統(tǒng)，涉及電渦流測功機(jī)數(shù)據(jù)采集處理和控制電路技術(shù)領(lǐng)域，由上位機(jī)、采集箱、單片機(jī)測控單元、電源伺服單元、油門執(zhí)行機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)構(gòu)和測功機(jī)主機(jī)。上位機(jī)由工控機(jī)擔(dān)任，下位機(jī)是以數(shù)字信號控制器為核心組成的電渦流測功機(jī)測控系統(tǒng)。它實(shí)現(xiàn)了很高的性價(jià)比，同時系統(tǒng)具有很好的魯棒性，控制簡潔、跟蹤迅速，運(yùn)行穩(wěn)定。能夠進(jìn)行數(shù)字測量、顯示、保存、建檔、數(shù)據(jù)校核、分析，設(shè)置控制系統(tǒng)所需的各種參數(shù)。
文檔編號G05B19/418GK201965474SQ201120002549
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者嚴(yán)世寶, 黨雪麗, 劉仁杰, 姚星周, 孫麗, 孫曉波, 張克儉, 張滿莉, 楊敬偉, 王鳳魁, 王錄波, 程軍, 趙大為, 趙小平 申請人:凱邁(洛陽)機(jī)電有限公司