履帶板存儲測試儀流水線式同步觸發裝置製造方法
2023-05-15 12:18:21
履帶板存儲測試儀流水線式同步觸發裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及履帶式車輛行駛裝置的履帶板內的存儲測試儀的觸發裝置，具體為履帶板存儲測試儀流水線式同步觸發裝置，包括交變磁信號產生裝置和豎直設置在履帶板內的多匝線圈；多匝線圈的兩端通過放大電路和履帶板內的存儲測試儀的觸發信號輸入端連接，交變磁信號產生裝置包括觸發控制器、第一蓄電池DC1、第二蓄電池DC2、第一電容C1、第二電容C2和豎直放置的鐵心，鐵心上纏繞線圈；本發明利用交變磁信號產生裝置產生交變磁場，履帶板內的多匝線圈感應出電動勢進而觸發存儲測試儀工作，本發明巧妙地利用了脈寬含有時間信息，使用流水線式相對同步觸發達到了同步的目的。
【專利說明】履帶板存儲測試儀流水線式同步觸發裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及履帶式車輛行駛裝置的履帶板內的存儲測試儀的觸發裝置，具體為履帶板存儲測試儀流水線式同步觸發裝置。
【背景技術】
[0002]履帶式車輛行駛裝置通常包括主動輪、負重輪、誘導輪、託帶輪、由履帶板組成的履帶，其動態參數(振動加速度、速度、拉力、負重力等)對於履帶式車輛行駛裝置的優化設計、能量傳遞分析至關重要。履帶式車輛行駛裝置的履帶板的動態參數測試，由於履帶板存在卷繞運動和周期性地與地面摩擦、碰撞，常規的引線測試無法使用，無線遙測的收發裝置容易受到泥土、沙石等外界環境的幹擾，存儲測試是比較實際可行的測試方案，即將一個微型化的存儲測試儀嵌入履帶板內部，隨履帶作卷繞運動，存儲測試儀實況地獲取履帶板的相關運動參數，測試完畢取出存儲測試儀，讀取數據並分析處理，存儲測試所用的存儲測試儀是一種現有的設備，如專利號為ZL200910074322.X的發明專利所公開的微小型智能電子測試儀，專利號為ZL200910074323.4的發明專利公開的SOC瞬態波形記錄儀。
[0003]存儲測試儀採用電池供電和非易失性存儲器存儲，因微體積和低功耗的嚴格要求，則要求存儲測試儀的電池容量小和存儲器的容量小，於是存儲測試儀一般採用狀態設計，即存儲測試儀在測試前處於低功耗休眠狀態，待需要測試的時候，給存儲測試儀一個觸發信號，存儲測試儀即開始工作，實現動態參數測量，待記錄固定容量或者固定時間，自動進入休眠狀態；若是多次間歇測試，需要多次觸發存儲測試儀，實現多次喚醒。因此，可靠地觸發是存儲測試儀可靠工作的一項關鍵技術。
[0004]存儲測試儀常規的觸發方法有內觸發和外觸發，內觸發是採用比較的方式，當信號大於預定的閾值，即實現觸發；外觸發一般有:引線觸發、無線電信號觸發、光電觸發和磁電觸發等，而履帶板及履帶環因工作環境特殊，常規的觸發方式存在如下問題:1)履帶式車輛在多種工況(泥濘、砂石、溝壕、平路)下行駛時候，由於信號的幅值具有不確定性，如果設計的閾值不合理，則容易出現誤觸發或者不觸發；2)由於履帶板作卷繞運動，引線觸發不可行；3)履帶板是金屬履帶板和橡膠組合而成，因行駛環境是泥濘、砂石、溝壕、平路這些複雜環境，無線電信號觸發和光電觸發在這種場合工作不可靠；4)磁電觸發一般使用霍爾元件、幹簧管等磁敏元件，這類磁敏元件對磁場強度要求一個閾值，由於履帶板的特殊材質、封閉的結構具有一定電磁屏蔽作用，則霍爾元件、幹簧管等磁敏元件因微弱磁信號的磁場強度達不到閾值導致觸發不可靠甚至是不能觸發，磁敏元件的這種觸發方式難以實現；而且在履帶式車輛行駛裝置研究中，測試一塊履帶板內的動態參數對於研究是不夠的，經常需要對多塊履帶板內部的動態參數進行測試，於是需要在每一塊履帶板內部置入一個存儲測試儀；但是，多個存儲測試儀沒有同步性是不行的，需要對多個履帶板上存儲測試儀的測試數據進行融合處理，要做的工作就是把來自不同履帶板的存儲測試儀數據進行時空對準，即把從不同履帶板不同存儲測試儀獲得的目標測試數據轉換到統一坐標系中，以實現空間和時間上的統一，而採用廣播的方式實現多點同步的引線同步觸發方式和無線同步觸發方式在履帶板中不可用；因此，在履帶式車輛行駛裝置中如何保證履帶板中的存儲測試儀實現可靠觸發，而且實現多個存儲測試儀同步觸發已經成為一項亟待解決的難題。
【發明內容】
[0005]本發明為了解決在對履帶式車輛行駛裝置中的履帶板的動態參數進行測試時，履帶板中的存儲測試儀無法可靠、同步觸發的問題，提供了履帶板存儲測試儀流水線式同步觸發裝置。
[0006]本發明是採用如下的技術方案實現的:履帶板存儲測試儀流水線式同步觸發裝置，包括交變磁信號產生裝置和豎直設置在履帶板內的多匝線圈；
多匝線圈的兩端通過放大電路和履帶板內的存儲測試儀的觸發信號輸入端連接，交變磁信號產生裝置包括觸發控制器、第一蓄電池DCl、第二蓄電池DC2、第一電容Cl、第二電容C2和水平放置的鐵心(鐵心的軸線和履帶板內的多匝線圈所在面的法線平行)，鐵心上纏繞線圈，第一蓄電池DCl的正極通過第三繼電器K3的觸點和第一電容Cl的一端連接,第一蓄電池DCl的負極接地並和第一電容Cl的另一端連接，第一電容Cl與第三繼電器K3的觸點連接的一端還通過第二繼電器K2的觸點與線圈的一端連接，第二蓄電池DC2的正極通過第六繼電器K6的觸點和第二電容C2的一端連接，第二蓄電池DC2的負極接地並和第二電容C2的另一端連接，第二電容C2與第六繼電器K6的觸點連接的一端還通過第五繼電器K5的觸點與線圈的另一端連接，線圈的兩端之間還連接有第一繼電器Kl和第四繼電器K4的觸點，第一繼電器Kl的觸點和第四繼電器K4的觸點的連接處通過電阻R接地；觸發控制器的信號輸出端和第一繼電器K1、第二繼電器K2、第三繼電器K3、第四繼電器K4、第五繼電器K5和第六繼電器K6的線圈連接。
[0007]觸發控制器為本領域的技術人員所公知的，觸發控制器能發出高電平和低電平信號，且能控制高電平和低電平信號的脈寬。
[0008]將交變磁信號產生裝置固定在履帶式車輛行駛裝置的主動輪一側，當需要測試履帶板的相關運動參數時，啟動觸發控制器的開關，觸發控制器發出高電平和低電平信號，控制第一繼電器K1、第二繼電器K2、第三繼電器K3、第四繼電器K4、第五繼電器K5和第六繼電器K6的觸點交替閉合和斷開，如當觸發控制器發出的信號為高電平時，第一繼電器K1、第三繼電器K3和第五繼電器K5的觸點閉合，第二繼電器K2、第四繼電器K4和第六繼電器K6的觸點斷開,此時第二電容C2放電,線圈產生磁場，同時第一蓄電池DCl給第一電容Cl充電；當觸發控制器發出的信號為低電平時，第二繼電器K2、第四繼電器K4和第六繼電器K6的觸點閉合,第一繼電器K1、第三繼電器K3和第五繼電器K5的觸點斷開,此時第一電容Cl放電，線圈產生一個與第二電容C2放電時產生的磁場方向相反的磁場，同時第二蓄電池DC2給第二電容C2充電；這樣線圈產生了磁場方向交替變化的磁場，當履帶板內的多匝線圈隨履帶的卷繞運動進入交變磁信號產生裝置的交變磁場區域時，多匝線圈產生感應電動勢，放大電路將此電壓信號放大至適合存儲測試儀觸發的電壓，進而大於預設的觸發閾值，實現存儲測試儀的觸發並開始工作，記錄被測物理量的同時記錄觸發信號；同時在觸發控制器發出的高電平和低電平信號中加入時間信息，即通過觸發控制器控制高電平和低電平的脈寬(例如，低電平的脈寬代表秒、高電平脈寬代表毫秒)，當履帶式車輛行駛裝置向前運動的時候，履帶朝一個方向做卷繞運動，履帶板先後進入交變磁信號產生裝置的交變磁場區域，即履帶式車輛行駛裝置的履帶板內的存儲測試儀依次被觸發；存儲測試儀的一個通道用於記錄觸發信號，其餘通道記錄被測物理量，當測試完畢，從履帶板中取出存儲測試儀進行數據分析處理，對記錄的觸發信號進行解算，根據高電平和低電平脈寬，存儲測試儀可記錄被觸發的時間，得到存儲測試儀被觸發時刻的時間信息；具體為第一個履帶板的觸發時刻是tl，第二個履帶板的觸發時刻是t2，第三個履帶板的觸發時刻為t3，……，依次類推，倒數第二個履帶板的觸發時刻為tn-Ι，最後一個履帶板的觸發時刻為tn，將所有履帶板內部的存儲測試儀的測試數據在同一個物理量-時間坐標系裡體現，便可將所有履帶板內部的存儲測試儀時基進行統一，選取所有履帶板內部的存儲測試儀都被觸發後的測得的動態參數為有效數據，這樣，實現了存儲測試儀的一種流水線式同步觸發。多匝線圈輸出差分信號，用於將多匝線圈產生的感應電動勢進行放大的放大電路為本領域的技術人員所熟知的。
[0009]上述的履帶板存儲測試儀流水線式同步觸發裝置，第一電容Cl和第二電容C2為超級電容，超級電容突出優點是功率密度高、充放電時間短、循環壽命長，有利於產生快速交替變化的磁信號。
[0010]本發明與現有技術相比，具有的有益效果為:
1.多匝線圈能夠感應微弱的交變磁信號，解決了磁敏元件對磁信號閾值的依賴性問題；
2.解決了履帶板封閉體的信號傳遞問題，實現了履帶板內部的存儲測試儀觸發信號的傳遞；
3.利用超級電容快速充放電，以快速形成交變磁場；
4.通過控制高低電平信號的脈寬，在觸發信號裡面耦合了時間信息，在實現觸發的同時實現了時間信息傳遞；
5.現有的多點同步觸發一般是分布式的多點絕對同步觸發，也即觸發時刻完全相同；為了實現觸發時刻的絕對同步，要求觸發信號的傳輸延遲儘可能短，而且相對複雜；本發明巧妙地利用了脈寬含有時間信息，使用流水線式相對同步觸發達到了同步的目的，而且實施簡單方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為履帶式車輛行駛裝置的結構示意圖。
[0012]圖2為多匝線圈和存儲測試儀的安裝示意圖。
[0013]圖3為交變磁信號產生裝置的電路原理圖。
[0014]圖中:1-車體，2-主動輪，3-誘導輪，4-負重輪，5-履帶板，6-固定板，7-多匝線圈，8-存儲測試儀。
【具體實施方式】
[0015]履帶板存儲測試儀流水線式同步觸發裝置，包括交變磁信號產生裝置和豎直設置在履帶板內的多匝線圈7;
多匝線圈7的兩端通過放大電路和履帶板內的存儲測試儀8的觸發信號輸入端連接，交變磁信號產生裝置包括觸發控制器、第一蓄電池DC1、第二蓄電池DC2、第一電容Cl、第二電容C2和水平放置的鐵心，鐵心上纏繞線圈，第一蓄電池DCl的正極通過第三繼電器K3的觸點和第一電容Cl的一端連接,第一蓄電池DCl的負極接地並和第一電容Cl的另一端連接，第一電容Cl與第三繼電器K3的觸點連接的一端還通過第二繼電器K2的觸點與線圈的一端連接，第二蓄電池DC2的正極通過第六繼電器K6的觸點和第二電容C2的一端連接，第二蓄電池DC2的負極接地並和第二電容C2的另一端連接，第二電容C2與第六繼電器K6的觸點連接的一端還通過第五繼電器K5的觸點與線圈的另一端連接，線圈的兩端之間還連接有第一繼電器Kl和第四繼電器K4的觸點，第一繼電器Kl的觸點和第四繼電器K4的觸點的連接處通過電阻R接地；觸發控制器的信號輸出端和第一繼電器K1、第二繼電器K2、第三繼電器K3、第四繼電器K4、第五繼電器K5和第六繼電器K6的線圈連接。
[0016]上述的履帶板存儲測試儀流水線式同步觸發裝置，第一電容Cl和第二電容C2為超級電容，超級電容突出優點是功率密度高、充放電時間短、循環壽命長，有利於產生快速交替變化的磁信號。
[0017]多匝線圈產生感應電動勢，滿足式子:
【權利要求】
1.履帶板存儲測試儀流水線式同步觸發裝置，其特徵在於包括交變磁信號產生裝置和豎直設置在履帶板內的多匝線圈(7);多匝線圈(7)的兩端通過放大電路和履帶板內的存儲測試儀(8)的觸發信號輸入端連接，交變磁信號產生裝置包括觸發控制器、第一蓄電池DCl、第二蓄電池DC2、第一電容Cl、第二電容C2和水平放置的鐵心，鐵心上纏繞線圈，第一蓄電池DCl的正極通過第三繼電器K3的觸點和第一電容Cl的一端連接，第一蓄電池DCl的負極接地並和第一電容Cl的另一端連接，第一電容Cl與第三繼電器K3的觸點連接的一端還通過第二繼電器K2的觸點與線圈的一端連接，第二蓄電池DC2的正極通過第六繼電器K6的觸點和第二電容C2的一端連接，第二蓄電池DC2的負極接地並和第二電容C2的另一端連接，第二電容C2與第六繼電器K6的觸點連接的一端還通過第五繼電器K5的觸點與線圈的另一端連接，線圈的兩端之間還連接有第一繼電器Kl和第四繼電器K4的觸點，第一繼電器Kl的觸點和第四繼電器K4的觸點的連接處通過電阻R接地；觸發控制器的信號輸出端和第一繼電器K1、第二繼電器K2、第三繼電器K3、第四繼電器K4、第五繼電器K5和第六繼電器K6的線圈連接。
2.根據權利要求1所述的履帶板存儲測試儀流水線式同步觸發裝置，其特徵在於上述的第一電容Cl和第二電容C2為超級電容。
【文檔編號】G05B19/04GK104181829SQ201410400668
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】陳昌鑫, 馬鐵華, 靳鴻, 劉莉, 武嘉俊, 裴東興, 武耀豔, 沈大偉, 李新娥, 張豔兵 申請人:中北大學