多功能測試儀的製作方法
2023-09-21 06:54:10
專利名稱：多功能測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量儀器，即更適合高鐵和飛機野外現場測試用的多功能 測試儀。
背景技術：
在現有技術中，振動、轉速、溫度、壓力的測量儀器是分別獨立使用的儀器， 現場測試各項指標需要配備多種設備儀器，其缺點是使用不方便，設備投資高。
實用新型內容本實用新型的目的是針對上述不足而提供一種使用方便的多功能測試儀。本實用新型的技術解決方案是多功能測試儀其控制電路包括振動測量電路、 轉速測量電路、溫度測量電路和壓力測量電路；所述的振動測量電路包括振動傳感器信 號輸入端、放大器電路、帶通濾波器電路和數字顯示錶電路；所述的轉速測量電路包括 轉速傳感器信號輸入端、濾波放大器電路和數字轉速顯示錶電路；所述的溫度測量電路 包括溫度傳感器信號輸入端、放大器電路和數字溫度顯示錶電路；所述的壓力測量電路 包括壓力傳感器信號輸入端、放大器電路和數字壓力顯示錶電路。實現振動的測量和校 準；轉速的測量和校準；溫度的測量和校準；壓力的測量和校準。振動的測量，由振動信號輸入接口端輸入振動信號，經放大帶通濾波後顯示振 動值，測試範圍可根據測試需要調整其測試範圍。轉速的測量，由轉速信號輸入接口端 輸入轉速信號，經濾波放大整形後，傳給具有運算、驅動和顯示功能的數字轉速顯示錶 電路(集成掩膜封裝)，測量範圍0-99999轉/分。溫度的測量，由溫度信號輸入接口端 輸入溫度信號，經放大傳給具有溫度線性處理功能的數字溫度顯示錶電路，顯示被測部 位溫度值，測量範圍400°C-90(TC。壓力的測量，由壓阻傳感器測出的壓力電信號，經 放大和顯示驅動，測量範圍可根據需要調整。這四個部分的校準由校準信號源進行對比 修正和輸出，其中振動和轉速共用一個標準信號源發生器來進行校準修正誤差，溫度和 壓力共用一個標準信號源發生器來進行校準修正誤差。本實用新型的優點是多功能測試儀是高鐵和飛機野外現場測試和校準的好幫 手。測試範圍有振動、轉速、溫度、壓力的測量和校準。具有結構緊湊，測量精確， 校準方便可靠，攜帶使用方便，集多種數據測試於一體的特點，解決了現場測試各項指 標需要多種設備儀器的問題。下面將結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步詳細描述。
圖1是本實用新型的電路框圖。圖2是本實用新型的振動測量電路原理圖。圖3是本實用新型的轉速測量電路原理圖。[0011]圖4是本實用新型的溫度、壓力測量電路原理圖。圖5是本實用新型的自動閉鎖轉換控制電路原理圖。圖6是本實用新型的振動測量電路和轉速測量電路連接的標準信號源效準電路 原理圖。圖7是本實用新型的溫度測量電路和壓力測量電路連接的標準信號源效準電路 原理圖。
具體實施方式
參見圖1，多功能測試儀其控制電路包括振動測量電路、轉速測量電路、溫度 測 量電路和壓力測量電路；所述的振動測量電路包括振動傳感器信號輸入端、信號放大 電路、帶通濾波器電路和數字顯示電路；所述的轉速測量電路包括轉速傳感器信號輸入 端、信號濾波放大電路、掩膜封裝有運算驅動電路的數字轉速顯示錶電路；所述的溫度 測量電路包括溫度傳感器信號輸入端、信號放大器電路、掩膜封裝有溫度線性處理電路 的數字溫度顯示錶電路，通過驅動數碼管作用，把不是對應的電壓關係轉換成對應線性 電壓關係；所述的壓力測量電路包括壓力傳感器信號輸入端、信號放大器電路、掩膜封 裝有驅動電路的數字壓力顯示錶電路。以上四個部分(功能)的校準由校準信號源進行對比修正和輸出，其中振動和 轉速共用一個標準信號源發生器來進行校準修正誤差，溫度和壓力共用一個標準信號源 發生器來進行校準修正誤差。標準信號源的基準信號為石英晶體，數字合成多種輸出， 0-15MHZ連續可調。信號源主體部分全部屏蔽，防止和測量部分的相互影響，標準信號 源兼有外接輸出，以校準其它不便拆裝的計量儀器儀表。除測量和同步校準功能外，還 具有同步檢測測試線路及傳感器的功能。當發生線路故障和傳感器故障時，可以測試出 故障部位和故障狀態，可以滿足各種複雜環境下現場計量測試需要。為了使整機的體積小型化，以便攜帶使用，電路設計為高度集成電路，部分電 路為掩膜封裝，使整體電路簡潔精煉。振動、轉速、溫度、壓力，這四大部分和標準信 號源部分即可同時使用，也可以獨立使用，互不影響。本多功能測試儀整機外殼尺寸為 長度300mm，寬度240mm，高度200mm，鋁合金外殼整機質量約2000克左右。本多功能測試儀安裝了指針式模擬儀表顯示，可以觀測動態變化過程，為了減 少運輸或攜帶途中對機械指針式模擬儀表的損壞，本多功能測量儀還獨具設計了一套斷 電自動閉鎖轉換控制電路，該電路由繼電器J和續流二極體D組成(參見圖1、5)。自 動閉鎖指針式模擬儀表，只有在工作狀態下，自鎖狀態才會被打開。參見圖2，振動測量電路的放大器電路和帶通濾波器電路包括兩個四通道運算放 大器集成電路LM324和阻容元件。振動測量信號經U1LM324集成電路的2腳輸入放大 後由1腳輸出至U2LM324的3腳，經U2LM324集成電路和阻容元件構成的帶通濾波器 完成所需要的測量頻率，在經U2LM324的7腳輸出至U1LM324的13腳構成推動放大， U1LM324的14腳輸出一定幅度的測振信號電壓經U1LM324的9腳和5腳輸入，由這兩 個四通道運算放大器LM324構成檢波器輸出直流電壓，輸出給數字電壓表顯示對應振動 值。參見圖3，轉速測量電路的濾波放大器電路包括穩壓濾波器電路，穩壓濾波器電路由電阻R、穩壓二極體DW及電容C構成。再通過封裝好的數字轉速顯示錶顯示對應 轉速值。參見圖4，溫度測量電路和壓力測量電路的放大器電路共用一個雙通道運算放大 器集成電路LM358。溫度信號經U3LM358集成電路放大後經7腳輸出給數字溫度顯示 表顯示對應溫度值。壓力信號經U3LM358集成電路放大後經1腳輸出給數字壓力顯示錶 顯示對應壓力值。參見圖5，為自動閉鎖轉換控制電路，該電路由繼電器J和續流二極體D組成， 利用閉合線圈在磁場中運動產生渦流會阻尼線框運動，防止指針轉動。參見圖6，振動測量電路和轉速測量電路連接有標準信號源效準電路，該電路包 括高精度單片信號發生器集成電路ICL8038(外圍元件少，體積小，工作穩定，受溫度影 響小)和雙運放集成電路LM358。LM358晶片配合ICL8038晶片使用，配合輸出調整， 起緩衝放大器作用，調整信號強度。參見圖7，溫度測量電路和壓力測量電路連接有標準信號源效準電路，溫度、壓 力信號源類同，用電勢或電壓表達，該電路包括三端穩壓器集成電路7812、7805(經過 兩次高精度穩壓，穩定度高)和穩壓二極體(經過兩次分壓，把高電壓轉換成低電壓，便 於調整電壓)。
權利要求1.一種多功能測試儀，其特徵在於其控制電路包括振動測量電路、轉速測量電路、 溫度測量電路和壓力測量電路；所述的振動測量電路包括振動傳感器信號輸入端、放大 器電路、帶通濾波器電路和數字顯示錶電路；所述的轉速測量電路包括轉速傳感器信號 輸入端、濾波放大器電路和數字轉速顯示錶電路；所述的溫度測量電路包括溫度傳感器 信號輸入端、放大器電路和數字溫度顯示錶電路；所述的壓力測量電路包括壓力傳感器 信號輸入端、放大器電路和數字壓力顯示錶電路。
2.按照權利要求1所述的多功能測試儀，其特徵在於包括自動閉鎖轉換控制電路，該 電路由繼電器⑴和續流二極體(D)組成。
3.按照權利要求1所述的多功能測試儀，其特徵在于振動測量電路和轉速測量電路連 接有標準信號源效準電路，該電路包括高精度單片信號發生器集成電路ICL8038和雙通 道運算放大器集成電路LM358。
4.按照權利要求1所述的多功能測試儀，其特徵在於溫度測量電路和壓力測量電路連 接有標準信號源效準電路，該電路包括三端穩壓器集成電路7812、7805和穩壓二極體。
5.按照權利要求1所述的多功能測試儀，其特徵在于振動測量電路的放大器電路和帶 通濾波器電路包括兩個四通道運算放大器集成電路LM324。
6.按照權利要求1所述的多功能測試儀，其特徵在於轉速測量電路的濾波放大器電路 包括穩壓濾波器電 路，穩壓濾波器電路由電阻(R)、穩壓二極體(DW)及電容(C)構成。
7.按照權利要求1所述的多功能測試儀，其特徵在於溫度測量電路和壓力測量電路的 放大器電路共用一個雙通道運算放大器集成電路LM358。
專利摘要本實用新型涉及一種測量儀器，即更適合高鐵和飛機野外現場測試用的多功能測試儀。其控制電路包括振動測量電路、轉速測量電路、溫度測量電路和壓力測量電路；所述的振動測量電路包括振動傳感器信號輸入端、放大器電路、帶通濾波器電路和數字顯示錶電路；所述的轉速測量電路包括轉速傳感器信號輸入端、濾波放大器電路和數字轉速顯示錶電路；所述的溫度測量電路包括溫度傳感器信號輸入端、放大器電路和數字溫度顯示錶電路；所述的壓力測量電路包括壓力傳感器信號輸入端、放大器電路和數字壓力顯示錶電路。具有結構緊湊，測量精確，校準方便可靠，攜帶使用方便，集多種數據測試於一體的特點，解決了現場測試各項指標需要多種設備儀器的問題。
文檔編號G01P3/44GK201795857SQ20102053374
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月17日 優先權日2010年9月17日
發明者劉金龍 申請人:中國航空工業集團公司第五七一一廠