CN2653469Y - 材料试验测控装置 - Google Patents

Abstract

一种试验测控装置，包括测控主板、显示面板，所述的测控主板包括测控接口、信号处理单元，所述的信号处理单元是RCM单片机，所述的测控接口包括模拟信号输入口、CPLD输入口，所述的模拟信号输入口依次通过放大器、A/D转换接到RCM单片机的第一信号输入端上，所述的CPLD输入口直接连接在RCM单片机的第二信号输入端上。采用了全集成单板RCM单片机，控制目标通过模拟信号输入口、CPLD输入口与RCM单片机连接，提高可靠性，低故障，抗干扰，提高测量的精度。

Description

材料试验测控装置

(一)技术领域

本实用新型涉及一种试验测控装置，尤其是一种材料试验测控装置。

(二)背景技术

通常的，试验测控装置包括传感器接口、信号处理单元和显示器，所述的信号处理电路可以是以CPU为核心的处理单元，采用整台计算机作为测力的处理器，通过传感器接口与计算机的CPU连接，由CPU对接收到的信号进行处理分析，测量的结果可以在显示器上显示，但是由于每一次测量都需要整台计算机相配合，结构比较复杂，可以应用的范围比较窄。在试验测控领域有人提出了微型的测力仪，如专利号是99121124.3，专利名称是智能测力仪的发明专利，公开了一种小型化的测力仪，设有一个或者多个传感器，信号处理电路包括一个或者多个放大器A、多路转换器、放大器B、模数转换电路、计数器和CPU，其中一个或多个传感器分别和一个或多个放大器连接，放大器A的输出端接多路转换器，多路转换器的输出端依次接经模数转换器、计数器接CPU，结构上可以实现小型化，但是它还存在着以下的缺点：1、由于计数器等设置在处理器之外，集成度不高，抗干扰性差，可靠性不高，测量的精度不高；3、CPU的数据没有和外界相互交换，没有网络功能；4、仅仅具有测力的功能，不能对于外部目标进行操作控制。

(三)发明内容

为了克服已有技术中试验测控装置集成度不高、测量时存在干扰、测量的精度不高的不足，本实用新型提供了一种新型的材料试验测控装置，采用了全集成单板RCM单片机，控制目标通过模拟信号输入口、CPLD输入口与RCM单片机连接，提高可靠性，低故障，抗干扰，提高测量的精度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种材料试验测控装置，包括测控接口、信号处理单元、显示面板，所述的测控接口一端与外接的控制目标连接，所述的测控接口另一端与信号处理单元连接，所述的显示面板与信号处理单元连接，所述的信号处理单元是RCM单片机，所述的测控接口包括模拟信号输入口、CPLD输入口，所述的模拟信号输入口依次通过放大器、A/D转换接到RCM单片机的第一输入端，所述的CPLD输入口与RCM单片机的第二输入端连接。

进一步，所述的RCM单片机还设有用于与外界网络进行数据交换的数据接口。

再进一步，所述的RCM单片机还设有第一信号输出端、第二信号输出端，所述的第一信号输出端通过D/A转换与执行机构的模拟输入端连接，第二信号输出端通过CPLD输出控制口与执行机构的数字输入端连接，所述的执行机构的输出端与外接的控制目标连接。

进一步，所述的A/D转换与RCM单片机之间采用SPI总线连接，CPLD输入口与RCM单片机之间通过IO总线连接，所述的D/A转换与RCM单片机之间采用SPI总线连接，CPLD输出控制口与RCM单片机之间通过IO总线连接。

本实用新型所述的材料试验测控装置的有益效果主要表现在：1、采用了全集成单板，即以RCM单片机为核心的信号处理单元，所有元器件通过不同的连接方式整合在一块板上，由RCM单片机负责数据处理，可以提高可靠性，低故障，抗干扰，提高测量的精度；2、RCM单片机还设有用于与外界网路进行数据交换的数据接口，可以与外界进行数据交换，具有网络功能；3、RCM单片机的输出端通过执行机构与控制目标连接，通过执行机构可以查询、编辑测量的情况，同时可以通过执行机构控制外部目标，对外部目标的状态进行设置。

(四)附图说明

图1是本实用新型所述的材料试验测控装置的外型示意图；

图2是材料试验测控装置的原理框图；

图3是材料试验测控装置的程序流程图。

(五)具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参考图1、图2，一种材料试验测控装置，所述的材料试验测控装置是一种测力装置，包括外壳、测控接口、信号处理单元1、显示面板2，所述的信号处理单元1是以RCM单片机为核心模块，即RCM3000系统，测控接口一端通过传感器以及光电编码器等外部设备与外接的控制目标3连接，测控接口另一端与RCM单片机1连接，显示面板2与RCM单片机1连接，显示面板2采用混合总线与单片机连接，其中LCD是并行总线，LED数码管是串行总线，测控接口包括模拟信号输入口4、CPLD输入口5，模拟信号输入口4依次通过放大器6、A/D转换7接到RCM单片机1的第一输入端，CPLD输入口5与RCM单片机1的第二输入端连接，RCM单片机1还设有用于与外界网络进行数据交换的数据接口。RCM单片机1设有第一信号输出端、第二信号输出端，第一信号输出端通过D/A转换8与执行机构10的模拟输入端连接，第二信号输出端通过CPLD输出控制口9与执行机构10的数字输入端连接，执行机构10的输出端与外接的控制目标3连接。A/D转换7与RCM单片机1之间采用SPI(SerialPeripheral Interface)总线连接，通过SPI串行总线来传输数据，D/A转换8与RCM单片机1之间采用SPI总线连接，D/A转换8与A/D转换7公用一个SPI总线，只是通过不同的片选信号把D/A以及A/D进行片选，CPLD输入口5与RCM单片机1之间通过IO总线连接，CPLD输出控制口9与RCM单片机1之间通过IO总线连接。

参照图3，本实用新型所述的试验测控装置的工作过程是：通过信号传感器将控制目标与微机测力仪的测控接口连接，所述的执行机构与控制目标连接，将电源接入微机测力仪，

第一步，开机，微机测力仪上电以后进行初始化：RCM3000系统初始化、A/D转换初始化、显示装置初始化以及键盘初始化；

第二步，RCM3000通过SPI总线读取A/D转换7采集的数据，同时通过IO总线对CPLD输入口5读取数字输入信号；

第三步，进行内部数据处理：处理A/D转换7的数据得到力值，处理CPLD输入口5的信号得到相应的光电编码器计数和外部设备的状态，同时处理人机接口的键盘的输入，接受键盘给出的相应的控制命令；

第四步，控制以及显示输出：RCM3000系统通过SPI总线将处理好的数据写入D/A芯片中，通过IO总线、CPLD输出控制口9将数字信号输出到执行机构中，通过混合总线在显示装置上显示输出。

第五步，检查是否关机，如果没有关机，那么回到第三步；如果关机，那么停止测量。

本实用新型所述的材料试验测控装置，采用了全集成单板RCM单片机，控制目标通过模拟信号输入口、CPLD输入口与RCM单片机连接，提高可靠性，可以实现低故障，抗干扰，提高测量的精度。单片机还设有与外界网络进行数据交换的接口，可以将测量的结果进行存储，同时可以通过执行机构对需要测量的控制目标进行一定的控制，具有人机对话的功能。

Claims (5)

1、一种材料试验测控装置，包括测控主板、显示面板，所述的测控主板包括测控接口、信号处理单元，其特征在于：所述的信号处理单元是RCM单片机，所述的测控接口包括模拟信号输入口、CPLD输入口，所述的模拟信号输入口依次通过放大器、A/D转换接到RCM单片机的第一信号输入端上，所述的CPLD输入口直接连接在RCM单片机的第二信号输入端上。

2、如权利要求1所述的材料试验测控装置，其特征在于所述的RCM单片机、测控接口、放大器、A/D转换集成在所述的测控主板上。

3、如权利要求1或2所述的材料试验测控装置，其特征在于所述的RCM单片机还设有用于与外界网路进行数据交换的数据接口。

4、如权利要求3所述的材料试验测控装置，其特征在于所述的RCM单片机还设有第一信号输出端、第二信号输出端，所述的第一信号输出端通过D/A转换与执行机构的模拟输入端连接，第二信号输出端通过CPLD输出控制口与执行机构的数字输入端连接，所述的执行机构的输出端与外接的控制目标连接。

5、如权利要求4所述的材料试验测控装置，其特征在于所述的A/D转换与RCM单片机之间采用SPI总线连接，CPLD输入口与RCM单片机之间通过IO总线连接，所述的D/A转换与RCM单片机之间采用SPI总线连接，CPLD输出控制口与RCM单片机之间通过IO总线连接。

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