专利名称：压力峰值仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生产测控装置，尤其是一种用于测量各种液压、气动装置冲压力的压力峰值仪。
背景技术：
目前，生产上通常采用一些机械式压力表及定值显示仪表来测控被测物所承受最大载荷量，仅仅通过人的眼睛观察指针读数，无法将数据传送给控制系统，不能利用压力表的读数控制冲压设备的运行，是一种机械式压力读出装置，作为对这种缺陷的补救措施，冲压设备一般都加装行程开关来控制最大工作行程，在实际使用中的绝大多数指针式压力表不具备最大数值记忆保持功能，仅仅通过人的眼睛观察不能保证对最大数据精确显示，难以满足用户生产上要测控的被测物所能承受载荷量的难题，以致于生产质量无法严格控制，或者要么投入过大的成本才能满足质量控制的要求。

发明内容
为克服现有技术中存在缺陷，本实用新型提供一种数字仪表对液压、冲压设备高速、准确地测量工作时瞬间峰值，从模糊的定性控制上升为精确的定量控制的压力峰值仪。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种压力峰值仪，其特点是，由电气主板、电源主板、显示板组成，电源主板输出端与电气主板输入端连接，电气主板输出端与显示板输入端连接，电气主板包括4个放大器IC6-IC9、1个A/D转换模块IC10、1个微机IC11，电气主板通过电容C3、C4与放大器IC6、IC7的输入端相连，IC6和IC7组成差动放大电路，其中IC6的输出端与放大器IC8的输入端相连，组成二级放大与A/D转换模块IC10的输入端#13连接，所述A/D转换模块IC10输出端和微机IC11的引脚#32-#39相连，所述放大器IC9为电源反馈电路，2个晶振JT1与电容C19、C20相连后分别与微机IC11引脚#18、#19连接，1个存储器IC12和微机IC11连接，所述微机IC11与3个光电隔离器IC13-IC15连接，用于对外部输入信号的判别。
实用新型的有益效果是采用高速A/D转换模块IC10、微机IC11将微应变信号高速转换成数字信号并通过显示驱动芯片IC18、数码管显示器IC19进行显示和处理，实现以较高速度准确显示测量液压、冲压设备工作时的瞬间峰值，通过利用市场上已有的元器件，对电气原理重新布局和连接，以较低的成本解决了用户在生产测控上的难题，使用户的质量控制手段从模糊的定性控制上升为精确的定量控制，能够提高制造业的加工水平，其经济效益和社会效益是巨大的。
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图；图2是本实用新型的电路原理图；图3是图2中电源主板的局部放大图；图4是图2中电气主板1A的局部放大图；图5是图2中电气主板1B和显示板的局部放大图；图6是本实用新型控制程序的流程图。
具体实施方式
由图1-图5所示，一种压力峰值仪，其特点是由电气主板1、电源主板2、显示板3组成，电源主板2输出端与电气主板1输入端连接，电气主板1输出端与显示板3输入端连接，电气主板1包括4个放大器IC6-IC9、1个A/D转换模块IC10、1个微机IC11和相关软件，电气主板1通过电容C3、C4与放大器IC6、IC7的输入端相连，IC6和IC7组成差动放大电路，其中IC6的输出端与放大器IC8的输入端相连，组成二级放大与A/D转换模块IC10的输入端#13连接，A/D转换模块IC10输出端和微机IC11的引脚#32-#39相连，放大器IC9为电源反馈电路，1个晶振JT1与电容C19、C20相连后分别与微机IC11引脚#18、#19连接，1个存储器IC12和微机IC11连接，所述微机IC11与3个光电隔离器IC13-IC15连接，用于对外部输入信号的判别。
显示板3包括多个数码管IC19、6个发光二极管D1-D6、5个按键K1-K5和1个显示驱动器IC18，由1个存储器IC12提供存储数据，用于微机IC11处理数据，微机IC1的引脚#5-#8和显示驱动器IC18连接，显示驱动器IC18和数码管IC19连接，并和按键K1-K5连接，用于功能的切换，微机IC11的引脚#32-#39和微机IC11的引脚#16、#26和驱动集成器IC17、IC16连接，驱动集成器IC16连接发光二极管D1-D6和2个继电器J1、J2的输出电路。
电源主板2包括1个变压器B、3个整流桥BG1-BG3、5个三端稳压器IC1-IC5、散热器4和多个电容，由三端稳压器IC1、IC2提供的正负15V电源与放大器IC6-IC9、A/D转换模块IC10连接，三端稳压器IC3提供+9V电源，用于传感器供桥电压，由三端稳压器IC4提供的+5V电源依次连接A/D转换模块IC10、微机IC11、存储器IC12、输出驱动集成器IC16-IC17、继电器J1-J2和显示驱动器IC18，三端稳压器IC5提供的+5V电源和光电隔离器IC13-IC15连接。
图2所示为峰值仪的原理图放大器和多个电阻电容以及高速A/D芯片组成高速信号放大电路，放大器组成电源反馈电路，晶振产生单片微机和显示驱动芯片的时钟信号，显示驱动芯片驱动七段数码管，输出驱动集成器件增大输出电流，以驱动发光二极管和继电器输出，存储器存放各种应保存的数据，光电隔离器件则用于采集外部信号，变压器、整流桥、三端稳压器和多个电容组成电源部分。
峰值仪的电路接配关系是传感器微应变信号通过接插件、引线与电气主板连接，通过电容C3、C4滤波后与运算放大器IC6、IC7的输入端相连，IC6和IC7组成差动放大电路后其中IC6的输出端与运算放大器IC8的输入端相连，组成二级放大，由此在将传感器微小信号经综合高速处理后与高速A/D IC10的输入端#13连接，在经过IC10以高达35微秒/次的处理转换后送入微机IC11的#32-#39处理，晶振与电容C19、C20相连后分别与微机的#18、#19连接，微机IC11在经调用存储器IC12的相关数据后经过软件分析比较处理后，由#5-#8的P1口控制显示驱动器件IC18驱动七段数码管显示相应的测量数值，并由IC18对5个按键进行反应以做各种功能切换，同时由微机IC11的数据口#32-#39和控制口#16、#26控制输出驱动集成器件IC17、IC16来驱动发光二极管D1-D6和继电器J1、J2，以显示相应的状态和控制输出信号。
1个变压器、3个整流桥、5个三端稳压器和多个电容组成电源部分，并通过安装散热器确保电源正常工作，正负15V连接模拟部分的运算放大器，+9V、GND连接传感器的供桥电压，+5V电源连接微机、存储器、输出驱动集成器件、继电器和显示驱动器件。光电隔离器件IC13-IC15用于对外部输入信号的判别及做出相应的处理过程，往往还可以根据用户要求提供特殊的软件功能。
图4中1A部分和图5中1B部分为电气主板1的局部放大图。
压力峰值仪工作过程仪表通电后向传感器提供桥路电压，传感器在设备未工作时的信号输出经仪表处理为零点信号，仪表显示为数据0，当设备开始工作时，传感器上所承受的力/压强逐渐增大，传感器内部应变桥路的不平衡输出信号也随之逐渐增大，仪表通过模拟信号处理电路对信号进行滤波等处理后送入差动放大电路进行信号放大，在将信号放大到相应的幅度后，仪表通过IC10芯片采集该模拟电压信号并将其转换为12位二进制数字信号供微机IC11处理，IC11在接收到已经数字化的测量信号后，一方面通过显示驱动器IC18推动七段数码管IC19显示力/压强数据，另一方面将测量信号与存储器中保存的设定数据相比较并根据比较结果决定是否通过IC17、IC16芯片切换输出继电器J1-J2电路的常开/常闭状态。
图6所示在软件控制程序中引入了“阀值”的概念，在冲压设备的实际使用中当一个冲压过程完成后，仪表取得一个峰值数据，在下一个冲压过程开始后，当测量数据超过“阀值”时，仪表以新得到的峰值数据代替上一次取得的数据，这样就以不添加任何硬件成本的方法自动地连续取得下一个工作峰值数据，大大方便了用户的使用。利用这种传感测量技术的发展，通过开发与之配套的专用数字仪表，实现冲压设备能够方便地连续进行的测控过程。
权利要求1.一种压力峰值仪，其特征在于，由电气主板(1)、电源主板(2)、显示板(3)组成，电源主板(2)输出端与电气主板(1)输入端连接，电气主板(1)输出端与显示板(3)输入端连接，所述电气主板(1)包括4个放大器IC6-IC9、1个A/D转换模块IC10、1个微机IC11，电气主板(1)通过电容C3、C4与放大器IC6、IC7的输入端相连，IC6和IC7组成差动放大电路，其中IC6的输出端与放大器IC8的输入端相连，组成二级放大与A/D转换模块IC10的输入端#13连接，所述A/D转换模块IC10输出端和微机IC11的引脚#32-#39相连，所述放大器IC9为电源反馈电路，1个晶振JT1与电容C19、C20相连后分别与微机IC11引脚#18、#19连接，1个存储器IC12和微机IC11连接，所述微机IC11与3个光电隔离器IC13-IC15连接。
2.根据权利要求1所述的压力峰值仪，其特征在于，所述显示板(3)包括多个数码管IC19、6个发光二极管D1-D6、5个按键K1-K5和1个显示驱动器IC18，微机IC11的引脚#5-#8和显示驱动器IC18连接，所述显示驱动器IC18经数码管IC19和按键K1-K5连接，用于信号的切换，所述微机IC11的引脚#32-#39和微机IC11的引脚#16、#26和驱动集成器IC17的IC16连接，所述驱动集成器IC16连接发光二极管D1-D6和2个继电器J1、J2的输出电路。
3.根据权利要求1所述的压力峰值仪，其特征在于，电源主板(2)包括1个变压器B、3个整流桥BG1-BG3、5个三端稳压器IC1-IC5、散热器(4)和多个电容，由三端稳压器IC1、IC2提供的正负15V电源连接放大器IC6-IC9、A/D转换模块IC10，三端稳压器IC3提供+9V电源，用于传感器供桥电压，由三端稳压器IC4提供的+5V电源依次连接A/D转换模块IC10、微机IC11、存储器IC12、输出驱动集成器IC16-IC17、继电器J1-J2和显示驱动器IC18，三端稳压器IC5和光电隔离器IC13-IC15。
专利摘要本实用新型涉及一种自动化仪器仪表领域，尤其涉及一种可测量各种液压、气动装置的冲压力的压力峰值控制仪。其特点是电气主板由外部传感器小信号经A/D转换模块IC10、微机IC11和显示板连接，用于显示相应的测量数值。采用高速A/D转换模块IC10、微机IC11将微应变信号高速转换成数字信号并通过显示驱动芯片IC18、数码管显示器IC19进行显示和处理，利用市场上已有的元器件，对电气原理重新布局和连接，以较低的成本解决了用户在生产测控上的难题，使用户的质量控制手段从模糊的定性控制上升为精确的定量控制，能够提高制造业的加工水平，其经济效益和社会效益是巨大的。
文档编号G01L9/00GK2748892SQ20042003665
公开日2005年12月28日 申请日期2004年6月23日 优先权日2004年6月23日
发明者陈斌 申请人:上海脉杰自动化系统设备有限公司