专利名称：开关参数测量仪的制作方法
技术领域：
本实 用新型涉及仪器仪表设计的技术领域，尤其是一种可应用于生产线上按键开关良品和不良品的检测的开关参数测量仪。
背景技术：
按键开关在如今的应用是相当的广泛，不只在产品生产中，在生活中也是无所不在。例如手机、网络电话、各类遥控器、MP3/MP4、收音机、数码相机、学习机、游戏控制键盘、 微波炉、汽车仪表板、望远镜、玩具等。所以按键开关的需求量也是非常的大，而批量生产按键开关的过程中，质量检测这个环节是相当重要的，这里要用到一种仪器，叫“按键开关荷重位移曲线仪”，就是二纬坐标以X轴为行程，以Y轴为感应力的大小变化形成的曲线测试仪器，专门来测量各种开关，按键，弹片及一些带有弹性的东西。荷重曲线仪是因为仪器不单单是测试出各种需要测量的工件的力量，最主要的是可以看出开关的受力过程，整个受力过程是通过曲线来表显出来，非常直观。随着电子技术与控制技术的快速发展，按键开关荷重位移曲线仪也要跟上时代的步伐，从一开始只能测出OF、OD和CK值发展到现在能同时测出23个参数，有PK，CK, RPK, RLK, LK等值，可以通过设定上下限来保护仪器被压坏荷重感应器。最小显示行程也从Imm 发展到现在的0. 001mm，最小显示荷重也从10克精度到现在的0. 01克精度，界面设定也从嵌入式发展到现在利用WINDOWS中文视窗画面设定，操作简单方便，且所有资料皆可储存 (试验条件、荷重曲线图、测试结果、检查报表…等等)。Peak Force,ReturnForce,Distance 及Click率等皆可直接在图上显示数值，不须人工计算；测量曲线图由电脑记忆，可随时放大、缩小，一张A4纸可任意指定放置N个曲线图；测定项目可输入上、下限规格值，测定结果可自动判定OK或NO ；可输入最大测定行程及荷重，电脑自动控制；荷重单位显示N、Ib、gf、 kgf可自由切换；电脑直接列印及储存荷重-行程曲线图、检查报表(不需要方格纸，一般 A4纸即可)；测试资料储存于硬盘(每一笔资料皆可储存，不限次数)；测试条件皆由电脑画面设定(含测试行程、速度、次数、空压、暂停时间等等)；检验报表抬头内容可随时修改 (中英文皆可)；检验报表可自动产生，不须再作输入；检验报表可转换为Excel等文书报表格式。目前，使用的最多的开关测量仪，采用的压力传感器使用的是电阻应变片，其具有箔栅很薄，能较好地反映构件表面的变形，因而测量精度较高；便于大量生产，成本低，因此，箔式应变计得到广泛应用，但是这种应变片的响应速度过慢，只适合应用于压力变化慢的场合，另外，存在稳定性差、精度低。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服上述中存在的问题，提供一种响应速度快、测量精度高的开关参数测量仪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种开关参数测量仪，由机械按键动作装置、压力传感器、A/D数据采集、按键电路、液晶显示屏、六路继电开关、MAX232 串口数据通信模块、PC机和单片机组成，机械按键动作装置主要作用是模拟按键开关的动作过程，使按键按下去的速度和受力都均勻，这样按键开关一个按键动作所形成的压力变化曲线是稳定而且准确的，倘若不用机械装置，用手按按键开关的话，每次按按键开关的受力和速度都不均勻也不一样，可能导致在A/D采样区间内采集不到极值点，造成误判，主电机采用电容分相可逆爪极永磁同步电机，该电机特点是转速缓慢，速度勻称，力度均勻，正反两个方向可控。所述的压力传感器输出端上连接A/D数据采集，所述的按键电路和A/D 数据采集分别与单片机输入端相连接，按键电路采用了四个独立键盘作为调整参数的人机设置界面与单片机连接，此单片机是ATmega32单片机，ATmega32是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器，外部最高接16MHz晶体振荡器，由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega32的数据吞吐率高达lMIPS/MHz，大多数指令执行时间为单个时钟周期，最快的指令执行时间为1/16MHZ ^ 0. 062us。所述的机械按键动作装置与压力传感器相连接，单片机输出端上分别连接有用于显示处理后数据的液晶显示屏和用于控制继电器闭合的六路继电开关以及通过MAX232串口数据通信模块与PC机相连接，六路继电开关分别对应着0F、CK、0D的上、下限报警值，一旦高于最高值或者低于最低值继电器都会闭合，同时指示灯会亮，表示该路继电器闭合，MAX232串口数据通信模块包含两路接收器和驱动器的IC芯片，适用于各种EIA-232C和V. 28/v. 24的通讯接口，MAX232串口数据通信模块内部有一个电源转化器，可以把输入的+5V电源电压变换成为RS-232C输出电平所需的+IOV电压，所以，采用此芯片接口的串行通讯系统只需单一的+5V电源就可以了，对于没有+12V电源的场合，其适应性更强，加之其价格适中，硬件接口简单。为了能够具有抗扭、抗侧和抗偏载能力，较快的响应速度，所述的压力传感器为S 型拉压力传感器。本实用新型开关参数测量仪的有益效果在于使用单片机和A/D数据采集的结合，能够有效地降低系统成本并且能够满足数据采集要求；采用S型拉压力传感器，具有较强的抗扭、抗侧和抗偏载能力，较快的响应速度，测量精度高、稳定性好、温度漂移小、输出对称性好并且结构紧凑、规格齐全；该测量仪性能稳定，工作可靠，具有测量精度高，示值稳定性好，系统扩展能力强。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。图中1.机械按键动作装置，2.压力传感器，3. A/D数据采集，4.按键电路，5.液晶显示屏，6.六路继电开关，7. MAX232串口数据通信模块，8. PC机，9.单片机。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如图1所示的开关参数测量仪，由机械按键动作装置1、S型拉压力传感器2、A/D 数据采集3、按键电路4、液晶显示屏5、六路继电开关6、MAX232串口数据通信模块7、PC机8和单片机9组成，机械按键动作装置1与压力传感器2相连接，S型拉压力传感器2输出端上连接A/D数据采集3，按键电路4和A/D数据采集3分别与单片机9输入端相连接，单片机9输出端上分别连接有用于显示处理后数据的液晶显示屏5和用于控制继电器闭合的六路继电开关6以及通过MAX232串口数据通信模块7与PC机8相连接。本实用新型的开关参数测量仪的工作原理先触发系统的外部中断，同时对液晶显示屏5进行清屏，表示可以开始进行A/D数据采集3 了，此时打开机械按键动作装置1的开关按钮，机械按键动作装置1的连杆压臂以均勻的速度往下压，完成一个开关动作以后， 机械按键动作装置1会自动恢复原始位置，单片机9开始处理A/D数据采集3后的数据，处理的结果同时在液晶显示屏5上显示，并根据结果使相应的六路继电开关6中的继电器闭合，同时也通过MAX232串口数据通信模块7往PC机8上发送相关指令。至此，一个按键开关的测量过程完毕。以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求1.一种开关参数测量仪，其特征是由机械按键动作装置(1)、压力传感器0)、A/D数据采集(3)、按键电路(4)、液晶显示屏(5)、六路继电开关(6)、MAX232串口数据通信模块 (7)、PC机⑶和单片机(9)组成，所述的机械按键动作装置⑴与压力传感器(2)相连接， 所述的压力传感器( 输出端上连接A/D数据采集(3)，所述的按键电路(4)和A/D数据采集(3)分别与单片机(9)输入端相连接，单片机(9)输出端上分别连接有用于显示处理后数据的液晶显示屏(5)和用于控制继电器闭合的六路继电开关(6)以及通过MAX232串口数据通信模块(7)与PC机⑶相连接。
2.根据权利要求1所述的开关参数测量仪，其特征是所述的压力传感器( 为S型拉压力传感器。
专利摘要本实用新型涉及一种开关参数测量仪，由机械按键动作装置、压力传感器、A/D数据采集、按键电路、液晶显示屏、六路继电开关、MAX232串口数据通信模块、PC机和单片机组成，机械按键动作装置与压力传感器相连接，压力传感器输出端上连接A/D数据采集，按键电路和A/D数据采集分别与单片机输入端相连接，单片机输出端上分别连接有用于显示处理后数据的液晶显示屏和用于控制继电器闭合的六路继电开关以及通过MAX232串口数据通信模块与PC机相连接。本实用新型所述的开关参数测量仪，其性能稳定，工作可靠，具有测量精度高，示值稳定性好，系统扩展能力强。
文档编号G01R31/327GK202119880SQ20112024163
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者卢超 申请人:陕西理工学院