CN109298311A - 一种应变天平检测电路退化及故障检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应变天平检测电路退化及故障检测装置。该检测装置在应变天平检测电路的不同节点施加激励并测量其响应，并通过解算方法进行应变天平检测电路的电桥的参数解析与存储，实现应变天平检测电路的退化与故障检测。本发明的应变天平检测电路退化及故障检测装置，可以实现自动检测，节省故障诊断时间，提高风洞试验的可用时间。

Description

一种应变天平检测电路退化及故障检测装置
技术领域
本发明属于测量技术与故障诊断领域，具体涉及一种应变天平检测电路退化及故障检测装置。
背景技术
应变天平作为风洞测力试验的一种重要的测量仪器，已被广泛应用于各类风洞、特别是高超声速风洞的测力试验中。应变天平的测量电路一般是基于应变片的惠斯通电桥。
在风洞测力试验中，风洞启动时，存在高温高压气流冲击，使模型发生较大的振动，同时气流的不稳定等因素，也可能引起模型振动，这些原因都容易引起天平测量电路的退化或者失效，影响试验。而且，在风洞试验中还存在零位漂移、电桥断线、焊接脱落等现象带来的天平测量电路的退化或者失效。
目前，应变天平故障诊断依赖经验，效率有提升空间。当天平数据发生异常时，一般由“老师傅”手动检测电桥各点位的电压，依据经验对故障进行分析诊断，这将花费较多的时间。
当前，亟需发展一种自动化的应变天平检测电路退化及故障检测装置，用于天平退化分析及故障检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种应变天平检测电路退化及故障检测装置。
本发明的应变天平检测电路退化及故障检测装置，其特点是，所述的检测装置包括测量模块、解算模块和存储模块；应变天平检测电路与所述的测量模块、解算模块和存储模块顺序连接；解算模块基于解算方法给出应变天平检测电路的驱动方式和需要测量的电压；测量模块执行应变天平检测电路的驱动方式并同时获得需要测量的电压；解算模块基于解算方法得到应变天平测量电路的各参数并进行故障诊断；所述的存储模块将解算模块的解算结果进行存储，工作人员调出解算结果进行性能退化分析。
所述的测量模块包括电桥接口电路、标准参考电阻、电桥驱动电路、前置滤波器、模数转换电路；被检测的应变天平检测电路与电桥接口电路连接，电桥接口电路与标准参考电阻串联后与电桥驱动电路连接，连接到电桥接口电路的应变天平检测电路的各外部节点和标准参考电阻的各节点连接到前置滤波器，前置滤波器连接到模数转换电路，模数转换电路与解算模块连接；电桥驱动电路于不同的时刻在应变天平检测电路与标准参考电阻的不同节点处施加驱动电流，模数转换电路采集应变天平检测电路和标准参考电阻各节点之间的电压差，并将电压差的数值传输到解算模块。
本发明的应变天平检测电路退化及故障检测装置，可以实现应变天平检测电路的退化及故障的自动检测，节省故障诊断时间，提高风洞试验的可用时间。
附图说明
图1为本发明的应变天平检测电路退化及故障检测装置结构示意图；
图2为本发明的应变天平检测电路退化及故障检测装置中的测量模块的核心电路原理示意图；
图中，0.应变天平检测电路 1.测量模块 2.解算模块 3.存储模块 101电桥接口电路 102标准参考电阻 103电桥驱动电路 104前置滤波器 105模数转换电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
本实施例不以任何形式限制本发明，凡采取等同替换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
如图1，本发明的应变天平检测电路退化及故障检测装置包括测量模块1、解算模块2和存储模块3。测量模块1包括电桥接口电路101、标准参考电阻102、电桥驱动电路103、前置滤波器104和模数转换电路105。
解算模块2和存储模块3集成到一起，为计算机软件，实现解算方法和解算结果存储。
如图2给出了基于ADS1263芯片的测量模块1的核心电路原理示意图，其中应变天平检测电路0为惠斯通电桥，其4个节点通过电缆连接到电桥接口电路101的①、②、③、④这4个节点上，标准参考电阻102包括2个高精度低温飘电阻、分别连接到电桥接口电路101的③、④节点和前置滤波器104，电桥驱动电路103由ADS1263内部几个连接到INx的GPIO和3个电阻，分别连接到①、②、③这3个节点，电桥接口电路101的①、②、③、④这4个节点通过置滤波器104连接到ADS1263，前置滤波器低通RC滤波器，模数转换电路105为ADS1263内部的模数转换电路。
将4个300Ω电阻构成电桥，模拟带测量的应变天平检测电路0连接到电桥接口电路101，运行系统，可以解算得到4个电阻的电阻值分别为299.69Ω、299.64Ω、299.87Ω、299.84Ω、连接电桥和电桥接口电路101的线缆电阻为0.45Ω，可以判断本发明的应变天平检测电路退化及故障检测装置有效。

Claims (2)

1.一种应变天平检测电路退化及故障检测装置，其特征在于：所述的检测装置包括测量模块（1）、解算模块（2）和存储模块（3）；
应变天平检测电路（0）与所述的测量模块（1）、解算模块（2）和存储模块（3）顺序连接；解算模块（2）基于解算方法给出应变天平检测电路（0）的驱动方式和需要测量的电压；测量模块（1）执行应变天平检测电路（0）的驱动方式并同时获得需要测量的电压；解算模块（2）基于解算方法得到应变天平测量电路（0）的各参数并进行故障诊断；
所述的存储模块（3）将解算模块（2）的解算结果进行存储，工作人员调出解算结果进行性能退化分析。
2.根据权利要求1所述的应变天平检测电路退化及故障检测装置，其特征在于：所述的测量模块（1）包括电桥接口电路（101）、标准参考电阻（102）、电桥驱动电路（103）、前置滤波器（104）、模数转换电路（105）；被检测的应变天平检测电路（0）与电桥接口电路（101）连接，电桥接口电路（101）与标准参考电阻（102）串联后与电桥驱动电路（103）连接，连接到电桥接口电路（101）的应变天平检测电路（0）的各外部节点和标准参考电阻（102）的各节点连接到前置滤波器（104），前置滤波器（104）连接到模数转换电路（105），模数转换电路（105）与解算模块（2）连接；电桥驱动电路（103）于不同的时刻在应变天平检测电路（0）与标准参考电阻（102）的不同节点处施加驱动电流，模数转换电路（105）采集应变天平检测电路（0）和标准参考电阻（102）各节点之间的电压差，并将电压差的数值传输到解算模块（2）。
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