CN207036043U - 一种应变计分选装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应变计分选装置，包括微处理器模块和电源模块，以及与微处理器模块相接并用于连接数字万用表的串口通信模块，所述微处理器模块的输出端接有LED分档指示电路和电子开关模块，所述微处理器模块和电子开关模块均与电源模块的输出端连接，所述电子开关模块与数字万用表连接；本实用新型结构简单，设计合理，实现方便且成本低，应变计分选效率高，分选精度高，避免了人工分选可能出现的错误，能够有效节约人力物力，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型属于应变计分选技术领域，具体涉及一种应变计分选装置。
背景技术
现有技术中的BF350-3FG型应变计分选装置配合高性能数字万用表工作，其作用是对BF350-3FG型应变计产品出厂前进行综合性能测试，评价其是否符合特定的技术标准、规格，并对符合要求的产品进行分级。图1为BF350-3FG型应变计的原理图，图2为其产品图，具体检测要求如下：
具体测量要求：
①测量1、3两端的电阻。
②测量2、4端零位电压。
在1、3端加入(不超过)1V直流电压(1端为电源+，3端为电源-)，测量2、4端零位电压(2端为输出+，4端为输出-，单位mV/V)。
当阻值和零位都满足要求时，应变计为合格产品，否则为不合格品。
具体分选要求：
①1、3两端的电阻范围：(350±30)Ω，超限为不合格。
②2、4端零位输出：分为-0.5mV/V～-0.3mV/V、-0.3mV/V～+0.6mV/V、+0.6mV/V～+0.9mV/V三档，超限为不合格(废品)。
放置要求：按照零位范围进行分格放置，合格品三档，不合格(废品)品一档，共计四档，用四只发光二极管分别指示分级结果。
目前的测量是通过两道工序由人工完成测量和分级，具体步骤为：
第一步：使用KEITHLEY 2000六位半数字万用表的电阻档测量1、3两端的电阻，由人工读取电阻值，并判断其电阻是否在(350±30)Ω范围。
第二步：使用一台稳压电源提供1V的电压连接到应变计的1、3端，再用KEITHLEY2000万用表的电压档测量2、4端零位输出电压。由人工读取测量值，并判断产品属于-0.5～-0.3、-0.3～+0.6、+0.6～+0.9mV/V三档合格品的哪一档，或者超限为不合格(废品)。
目前测量方法存在的问题：
一是需要夹装两次应变计，由于应变计产品尺寸一般为3mm×5mm数量级，四个电极尺寸小，间距更小，人工准确夹装困难，两次夹装占用时间较长；二是第二步测量的零位电压要由人工读数并判断分档，流水线上的工人在快速读数、分档判断中，大脑高度紧张，长时间工作脑力劳动强度大，易出现判断或分档放置错误。
为了解决以上问题，有人提出采用微处理器和数字万用表相结合测得待测应变计的电阻和零位电压值的方法，其中，电阻的测量通过将待测应变计的第1电极和第3电极连接到数字万用表的电阻测试端的方法，微处理器通过读取数字万用表的数值读取待测应变计的第1电极和第3电极间的电阻值R1；零位电压值的测量通过将待测应变计的第2电极和第4电极连接到数字万用表的电阻测试端的方法，由于数字万用表在测量待测应变计的第2电极和第4电极间的电阻值时，是在待测应变计的第1电极和第3电极间的电阻上加上1.0mA恒定电流，通过测量待测应变计的第2电极和第4电极间的电压来实现电阻测量的，所以，数字万用表直接测量的数值实际是待测应变计的第1电极和第3电极通过1mA电流时第2电极和第4电极间的电压，也就是应变计以“mV/mA”为单位的零位电压值，记为R2，则R2就是以“mV/mA”为单位的零位值，此时加在待测应变计的第1电极和第3电极间的电压值为1.0mA×R1，从而可知就是以“mV/V”为单位的零位电压值；微处理器根据通过读取数字万用表的数值读取待测应变计的第2电极和第4电极间的电阻值R2，再根据公式就能够计算得到零位电压值单位为mV/V，但是，现有技术中还缺乏能够一次夹装完成两个参数测量的应变分选装置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种应变计分选装置，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，应变计分选效率高，分选精度高，避免了人工分选可能出现的错误，能够有效节约人力物力，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种应变计分选装置，其特征在于：包括微处理器模块和电源模块，以及与微处理器模块相接并用于连接数字万用表的串口通信模块，所述微处理器模块的输出端接有LED分档指示电路和电子开关模块，所述微处理器模块和电子开关模块均与电源模块的输出端连接，所述电子开关模块与数字万用表连接。
上述的一种应变计分选装置，其特征在于：所述微处理器模块包括单片机AT89C52、晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括晶振X1、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振X1的一端和非极性电容C1的一端均与单片机AT89C52的第19引脚连接，所述晶振X1的另一端和非极性电容C2的一端均与单片机AT89C52的第18引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述复位电路包括复位按键S、电阻R1和非极性电容C3，所述复位按键S的一端、电阻R1的一端和非极性电容C3的一端均与单片机AT89C52的第9引脚连接，所述电阻R1的另一端接地，所述复位按键S的另一端和非极性电容C3的另一端均与电源模块的输出端VCC连接。
上述的一种应变计分选装置，其特征在于：所述串口通信模块包括芯片MAX232、非极性电容C8、非极性电容C9、非极性电容C10、非极性电容C11和九针串口J1，所述非极性电容C9接在芯片MAX232的第1引脚和第3引脚之间，所述非极性电容C10接在芯片MAX232的第4引脚和第5引脚之间，所述芯片MAX232的第2引脚通过非极性电容C8接地，所述芯片MAX232的第6引脚通过非极性电容C11接地，所述芯片MAX232的第11引脚与所述单片机AT89C52的第11引脚连接，所述芯片MAX232的第12引脚与所述单片机AT89C52的第10引脚连接，所述芯片MAX232的第13引脚与九针串口J1的第3引脚连接，所述芯片MAX232的第14引脚与九针串口J1的第2引脚连接，所述九针串口J1的第5引脚接地。
上述的一种应变计分选装置，其特征在于：所述LED分档指示电路包括用于指示三档合格品种属于+0.6mV/V～+0.9mV/V档的绿色发光二极管D4、用于指示三档合格品种属于-0.3mV/V～+0.6mV/V档的绿色发光二极管D3、用于指示三档合格品种属于-0.5mV/V～-0.3mV/V档的绿色发光二极管D2和用于指示不合格的红色发光二极管D1；所述绿色发光二极管D4的阳极、绿色发光二极管D3的阳极、绿色发光二极管D2的阳极和红色发光二极管D1的阳极均通过电阻R8与电源模块的输出端VCC连接，所述绿色发光二极管D4的阴极、绿色发光二极管D3的阴极、绿色发光二极管D2的阴极和红色发光二极管D1的阴极分别与单片机AT89C52的第36引脚、第37引脚、第38引脚和第39引脚连接。
上述的一种应变计分选装置，其特征在于：所述电子开关模块包括电子开关ADG772，所述电子开关ADG772的第1引脚与电源模块的输出端VCC连接，且通过并联的非极性电容C4和极性电容C5接地；所述电子开关ADG772的第2引脚上接有第1连接端子且与应变计的第1电极连接，所述电子开关ADG772的第4引脚通过电阻R1与单片机AT89C52的第21引脚连接，所述电子开关ADG772的第5引脚上接有第2连接端子且与应变计的第2电极连接，所述电子开关ADG772的第6引脚接地，所述电子开关ADG772的第7引脚上接有第4连接端子且与应变计的第4电极连接，所述电子开关ADG772的第8引脚通过电阻R2与单片机AT89C52的第21引脚连接，所述电子开关ADG772的第10引脚上接有第3连接端子且与应变计的第3电极连接；所述应变计由电阻RX001、电阻RX002、电阻RX003和电阻RX004依次串联组成，所述电阻RX001和电阻RX004的连接端为应变计的第1电极，所述电阻RX003和电阻RX004的连接端为应变计的第2电极，所述电阻RX002和电阻RX003的连接端为应变计的第3电极，所述电阻RX001和电阻RX002的连接端为应变计的第4电极；所述电子开关ADG772的第3引脚上接有用于连接数字万用表的第一正极接线端的第一正极接线端子+H1，所述电子开关ADG772的第9引脚上接有用于连接数字万用表的第一负极接线端的第一负极接线端子-L1；所述电子开关ADG772的第2引脚上接有用于连接数字万用表的第二正极接线端的第二正极接线端子+H2，所述电子开关ADG772的第10引脚上接有用于连接数字万用表的第二负极接线端的第二负极接线端子-L2。
上述的一种应变计分选装置，其特征在于：所述数字万用表为KEITHLEY 2000数字万用表。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的结构简单，设计合理，实现方便且成本低。
2、本实用新型能够最大限度地降低测试过程中人为计算、分类放置中可能出现的错误，有利于解决测试结果过分依赖操作工人的现状，客观准确，分选精度高。
3、本实用新型使用时，操作人员只需要将待测应变计夹装到测量电极夹板上，使测量电极夹板的四个测量电极连接到待测应变计的四个电极上；测量结束，操作人员只需从测量电极夹板上将待测应变计取下后放置到有发光二极管指示的小格中即可；本实用新型将现有的电阻测量与零位电压测量两道工序一次完成，提高了应变计分选效率；在使用现场实测，效率为人工分捡的5倍，操作工人只需要完成夹装和按指示灯分级放置应变计即可，这是一个简单的动作过程，脑力劳动强度显著下降，分选效率高，能够有效节约人力物力。
4、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型的结构简单，设计合理，实现方便且成本低，应变计分选效率高，分选精度高，避免了人工分选可能出现的错误，能够有效节约人力物力，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为现有技术中BF350-3FG型应变计的原理图。
图2为现有技术中BF350-3FG型应变计的产品图。
图3为本实用新型应变计分选装置的电路原理框图。
图4为本实用新型应变计分选装置面板的设计图。
图5为本实用新型微处理器模块的电路原理图。
图6为本实用新型串口通信模块的电路原理图。
图7为本实用新型微处理器模块、LED分档指示电路、电子开关模块和应变计的电路连接图。
附图标记说明:
1—微处理器模块； 2—电源模块； 3—串口通信模块；
4—LED分档指示电路； 5—电子开关模块； 6—数字万用表。
具体实施方式
如图3所示，本实用新型的应变计分选装置，包括微处理器模块1和电源模块2，以及与微处理器模块1相接并用于连接数字万用表6的串口通信模块3，所述微处理器模块1的输出端接有LED分档指示电路4和电子开关模块5，所述微处理器模块1和电子开关模块5均与电源模块2的输出端连接。
本实施例中，如图5所示，所述微处理器模块1包括单片机AT89C52、晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括晶振X1、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振X1的一端和非极性电容C1的一端均与单片机AT89C52的第19引脚连接，所述晶振X1的另一端和非极性电容C2的一端均与单片机AT89C52的第18引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述复位电路包括复位按键S、电阻R1和非极性电容C3，所述复位按键S的一端、电阻R1的一端和非极性电容C3的一端均与单片机AT89C52的第9引脚连接，所述电阻R1的另一端接地，所述复位按键S的另一端和非极性电容C3的另一端均与电源模块2的输出端VCC连接。
本实施例中，如图6所示，所述串口通信模块3包括芯片MAX232、非极性电容C8、非极性电容C9、非极性电容C10、非极性电容C11和九针串口J1，所述非极性电容C9接在芯片MAX232的第1引脚和第3引脚之间，所述非极性电容C10接在芯片MAX232的第4引脚和第5引脚之间，所述芯片MAX232的第2引脚通过非极性电容C8接地，所述芯片MAX232的第6引脚通过非极性电容C11接地，所述芯片MAX232的第11引脚与所述单片机AT89C52的第11引脚连接，所述芯片MAX232的第12引脚与所述单片机AT89C52的第10引脚连接，所述芯片MAX232的第13引脚与九针串口J1的第3引脚连接，所述芯片MAX232的第14引脚与九针串口J1的第2引脚连接，所述九针串口J1的第5引脚接地。具体实施时，九针串口J1外露在应变计分选装置后部，且九针串口J1与数字万用表6的串口连接。
本实施例中，如图7所示，所述LED分档指示电路4包括用于指示三档合格品种属于+0.6mV/V～+0.9mV/V档的绿色发光二极管D4、用于指示三档合格品种属于-0.3mV/V～+0.6mV/V档的绿色发光二极管D3、用于指示三档合格品种属于-0.5mV/V～-0.3mV/V档的绿色发光二极管D2和用于指示不合格的红色发光二极管D1；所述绿色发光二极管D4的阳极、绿色发光二极管D3的阳极、绿色发光二极管D2的阳极和红色发光二极管D1的阳极均通过电阻R8与电源模块2的输出端VCC连接，所述绿色发光二极管D4的阴极、绿色发光二极管D3的阴极、绿色发光二极管D2的阴极和红色发光二极管D1的阴极分别与单片机AT89C52的第36引脚、第37引脚、第38引脚和第39引脚连接。
本实施例中，如图7所示，所述电子开关模块5包括电子开关ADG772，所述电子开关ADG772的第1引脚与电源模块2的输出端VCC连接，且通过并联的非极性电容C4和极性电容C5接地；所述电子开关ADG772的第2引脚上接有第1连接端子且与应变计的第1电极连接，所述电子开关ADG772的第4引脚通过电阻R1与单片机AT89C52的第21引脚连接，所述电子开关ADG772的第5引脚上接有第2连接端子且与应变计的第2电极连接，所述电子开关ADG772的第6引脚接地，所述电子开关ADG772的第7引脚上接有第4连接端子且与应变计的第4电极连接，所述电子开关ADG772的第8引脚通过电阻R2与单片机AT89C52的第21引脚连接，所述电子开关ADG772的第10引脚上接有第3连接端子且与应变计的第3电极连接；所述应变计由电阻RX001、电阻RX002、电阻RX003和电阻RX004依次串联组成，所述电阻RX001和电阻RX004的连接端为应变计的第1电极，所述电阻RX003和电阻RX004的连接端为应变计的第2电极，所述电阻RX002和电阻RX003的连接端为应变计的第3电极，所述电阻RX001和电阻RX002的连接端为应变计的第4电极；所述电子开关ADG772的第3引脚上接有用于连接数字万用表6的第一正极接线端的第一正极接线端子+H1，所述电子开关ADG772的第9引脚上接有用于连接数字万用表6的第一负极接线端的第一负极接线端子-L1；所述电子开关ADG772的第2引脚上接有用于连接数字万用表6的第二正极接线端的第二正极接线端子+H2，所述电子开关ADG772的第10引脚上接有用于连接数字万用表6的第二负极接线端的第二负极接线端子-L2。
本实施例中，所述数字万用表6为KEITHLEY 2000数字万用表。
具体实施时，应变计分选装置面板设计如图4所示，应变计分选装置面板左下侧的A、B、C、D插孔连接KEITHLEY 2000数字万用表，应变计分选装置面板右下侧的的1、2、3、4插孔连接待测应变计，右上侧的四个发光二极管给出被测应变计的分档指示。所述电源模块2的输出端VCC输出的电压为+5V。
采用本实用新型进行应变计分选的方法，包括以下步骤：
步骤一、所述应变计分选装置通电预热后，人工将短路线夹装到测量电极夹板上，确保测量电极夹板的四个测量电极完全短路，在此状态下，所述应变计分选装置通过串口通信模块3控制数字万用表6测量短路电阻，所述短路电阻包括引线电阻和电子开关模块5的导通电阻；这样做的目的是使系统进行自校正，减小测试误差；
步骤二、人工将待测应变计夹装到测量电极夹板上，测量电极夹板的四个测量电极连接到待测应变计的四个电极上；
步骤三、微处理器模块1控制电子开关模块5将待测应变计的第1电极和第3电极连接到数字万用表6的电阻测试端，微处理器模块1通过串口通信模块3和数字万用表6的串口读取待测应变计的第1电极和第3电极间的电阻值；
步骤四、微处理器模块1控制电子开关模块5将待测应变计的第2电极和第4电极连接到数字万用表6的电阻测试端，微处理器模块1通过串口通信模块3和数字万用表6的串口读取待测应变计的第2电极和第4电极间的电阻值，并得到待测应变计的第2电极和第4电极间的零位电压值，所述零位电压值的单位为mV/V；
步骤五、微处理器模块1分析判断：当电阻值R1在320Ω～380Ω范围之外，或者零位电压值在-0.5mV/V～+0.9mV/V范围之外时，待测应变计均为不合格，LED分档指示电路4中指示不合格的电路进行指示；当电阻值R1在320Ω～380Ω范围之内时，待测应变计为合格，进一步根据零位电压值判断待测应变计属于-0.5mV/V～-0.3mV/V、-0.3mV/V～+0.6mV/V、+0.6mV/V～+0.9mV/V三档合格品种的哪一档，相应LED分档指示电路4中指示三档合格品种中对应一档的电路进行指示，指示出应该放置的分级位置，由人工从测量电极夹板放置到相应的分级位置小格中。
具体而言，当电阻值R1在320Ω～380Ω范围之内，且待测应变计属于-0.5mV/V～-0.3mV/V档时，LED分档指示电路4中的绿色发光二极管D2点亮进行指示；当电阻值R1在320Ω～380Ω范围之内，且待测应变计属于-0.3mV/V～+0.6mV/V档时，LED分档指示电路4中的绿色发光二极管D3点亮进行指示；当电阻值R1在320Ω～380Ω范围之内，且待测应变计属于+0.6mV/V～+0.9mV/V档时，LED分档指示电路4中的绿色发光二极管D4点亮进行指示。
综上所述，本实用新型使用时，操作人员只需要将待测应变计夹装到测量电极夹板上，使测量电极夹板的四个测量电极连接到待测应变计的四个电极上；测量结束，操作人员只需从测量电极夹板上将待测应变计取下后放置到有发光二极管指示的小格中即可；本实用新型将现有的电阻测量与零位电压测量两道工序一次完成，提高了应变计分选效率；在使用现场实测，效率为人工分捡的5倍，操作工人只需要完成夹装和按指示灯分级放置应变计即可，这是一个简单的动作过程，脑力劳动强度显著下降，分选效率高，能够有效节约人力物力。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种应变计分选装置，其特征在于：包括微处理器模块(1)和电源模块(2)，以及与微处理器模块(1)相接并用于连接数字万用表(6)的串口通信模块(3)，所述微处理器模块(1)的输出端接有LED分档指示电路(4)和电子开关模块(5)，所述微处理器模块(1)和电子开关模块(5)均与电源模块(2)的输出端连接，所述电子开关模块(5)与数字万用表(6)连接。
2.按照权利要求1所述的一种应变计分选装置，其特征在于：所述微处理器模块(1)包括单片机AT89C52、晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括晶振X1、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振X1的一端和非极性电容C1的一端均与单片机AT89C52的第19引脚连接，所述晶振X1的另一端和非极性电容C2的一端均与单片机AT89C52的第18引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述复位电路包括复位按键S、电阻R1和非极性电容C3，所述复位按键S的一端、电阻R1的一端和非极性电容C3的一端均与单片机AT89C52的第9引脚连接，所述电阻R1的另一端接地，所述复位按键S的另一端和非极性电容C3的另一端均与电源模块(2)的输出端VCC连接。
3.按照权利要求2所述的一种应变计分选装置，其特征在于：所述串口通信模块(3)包括芯片MAX232、非极性电容C8、非极性电容C9、非极性电容C10、非极性电容C11和九针串口J1，所述非极性电容C9接在芯片MAX232的第1引脚和第3引脚之间，所述非极性电容C10接在芯片MAX232的第4引脚和第5引脚之间，所述芯片MAX232的第2引脚通过非极性电容C8接地，所述芯片MAX232的第6引脚通过非极性电容C11接地，所述芯片MAX232的第11引脚与所述单片机AT89C52的第11引脚连接，所述芯片MAX232的第12引脚与所述单片机AT89C52的第10引脚连接，所述芯片MAX232的第13引脚与九针串口J1的第3引脚连接，所述芯片MAX232的第14引脚与九针串口J1的第2引脚连接，所述九针串口J1的第5引脚接地。
4.按照权利要求2所述的一种应变计分选装置，其特征在于：所述LED分档指示电路(4)包括用于指示三档合格品种属于+0.6mV/V～+0.9mV/V档的绿色发光二极管D4、用于指示三档合格品种属于-0.3mV/V～+0.6mV/V档的绿色发光二极管D3、用于指示三档合格品种属于-0.5mV/V～-0.3mV/V档的绿色发光二极管D2和用于指示不合格的红色发光二极管D1；所述绿色发光二极管D4的阳极、绿色发光二极管D3的阳极、绿色发光二极管D2的阳极和红色发光二极管D1的阳极均通过电阻R8与电源模块(2)的输出端VCC连接，所述绿色发光二极管D4的阴极、绿色发光二极管D3的阴极、绿色发光二极管D2的阴极和红色发光二极管D1的阴极分别与单片机AT89C52的第36引脚、第37引脚、第38引脚和第39引脚连接。
5.按照权利要求2所述的一种应变计分选装置，其特征在于：所述电子开关模块(5)包括电子开关ADG772，所述电子开关ADG772的第1引脚与电源模块(2)的输出端VCC连接，且通过并联的非极性电容C4和极性电容C5接地；所述电子开关ADG772的第2引脚上接有第1连接端子且与应变计的第1电极连接，所述电子开关ADG772的第4引脚通过电阻R1与单片机AT89C52的第21引脚连接，所述电子开关ADG772的第5引脚上接有第2连接端子且与应变计的第2电极连接，所述电子开关ADG772的第6引脚接地，所述电子开关ADG772的第7引脚上接有第4连接端子且与应变计的第4电极连接，所述电子开关ADG772的第8引脚通过电阻R2与单片机AT89C52的第21引脚连接，所述电子开关ADG772的第10引脚上接有第3连接端子且与应变计的第3电极连接；所述应变计由电阻RX001、电阻RX002、电阻RX003和电阻RX004依次串联组成，所述电阻RX001和电阻RX004的连接端为应变计的第1电极，所述电阻RX003和电阻RX004的连接端为应变计的第2电极，所述电阻RX002和电阻RX003的连接端为应变计的第3电极，所述电阻RX001和电阻RX002的连接端为应变计的第4电极；所述电子开关ADG772的第3引脚上接有用于连接数字万用表(6)的第一正极接线端的第一正极接线端子+H1，所述电子开关ADG772的第9引脚上接有用于连接数字万用表(6)的第一负极接线端的第一负极接线端子-L1；所述电子开关ADG772的第2引脚上接有用于连接数字万用表(6)的第二正极接线端的第二正极接线端子+H2，所述电子开关ADG772的第10引脚上接有用于连接数字万用表(6)的第二负极接线端的第二负极接线端子-L2。
6.按照权利要求1所述的一种应变计分选装置，其特征在于：所述数字万用表(6)为KEITHLEY 2000数字万用表。
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