專利名稱：電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電磁元件在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，特別是涉及生產(chǎn)線上的軍用電磁鐵及電磁離合器在線質(zhì)量狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電磁元件中，特別是電磁鐵，它把電磁能轉(zhuǎn)換為機械能應(yīng)用于開關(guān)電器的一部分，如繼電器、接觸器的電磁系統(tǒng)，低壓斷路器的電磁脫扣器等；電磁鐵還可單獨成為一類電器，例如牽引電磁鐵、制動電磁鐵、電磁離合器、電磁工作臺等。電磁鐵具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、起動吸力大、價格便宜而且具有吸力與輸入功率之比值較大的優(yōu)點，故廣泛應(yīng)用于各類液壓系統(tǒng)、礦山機械和軋鋼、運輸?shù)戎匦蜋C械中。在某些應(yīng)用場合，對其動作的快速性、位移、吸力等提出了較高要求。如在高壓電網(wǎng)中，線路出現(xiàn)短路故障時，依靠超高壓斷路器迅速斷開短路電流；在超高壓斷路器液壓操動機構(gòu)中，螺管式電磁鐵的動作性能，對整個系統(tǒng)的快速性有很大影響。由于電磁鐵產(chǎn)量大、用途廣，所以設(shè)計、制造一種具有良好的工作性能又具有較高的經(jīng)濟指標(biāo)的電磁鐵，不僅對促進(jìn)國民經(jīng)濟建設(shè)而且對發(fā)展國防建設(shè)均起著非常重要的作用。同樣，電磁元件中電磁離合器是自動化控制的主要元件之一，是傳遞轉(zhuǎn)速和扭矩的電力驅(qū)動部件，其性能包含接通時間、斷開時間、一次動作過程中的結(jié)合功、在一定動作頻率下的小時結(jié)合功、可靠壽命和線圈穩(wěn)定溫升等；它具有結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡單、易于實現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱和自動控制等優(yōu)點。最初的應(yīng)用以機床為主，而現(xiàn)已遍及到紡織機械、包裝機械、印刷機械、辦公機械、木工機械、漁業(yè)機械、礦山機械和軋鋼、運輸?shù)戎匦蜋C械，因而其可靠性受到人們的普遍關(guān)注。對上述電磁元件的探索與研究，早于八十年代中期，國家已制定出國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)淮。由于電磁元件的廣泛應(yīng)用及某些特殊行業(yè)的特殊要求，如某工業(yè)系統(tǒng)就對多種類型的電磁鐵和電磁離合器的各項性能試驗及參數(shù)等綜合技術(shù)指標(biāo)的自動測試記錄、數(shù)據(jù)采集和處理分析等提出了較高的質(zhì)量檢測要求，特別是對電磁元件的工作電壓、接通時間、斷開時間、位移、力矩等參數(shù)提出了更高的質(zhì)量檢測要求。
目前，用以檢測電磁元件，特別是檢測電磁鐵和電磁離合器在線質(zhì)量狀態(tài)的監(jiān)測設(shè)備，國內(nèi)外尚無成熟的產(chǎn)品可供選用。目前類似的設(shè)備，如離線式彈簧試驗機，國內(nèi)外均有多家生產(chǎn)，檢測項目有力值、位移、剛度等，可多點設(shè)定，順次自動完成一批工件(彈簧)的測試。電磁鐵及電磁離合器作為一種常用的控制驅(qū)動機構(gòu)，在各類電一液結(jié)合的系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。例如作為換向閥重要部件之一的開關(guān)型電磁鐵，其工作特性與換向閥相互匹配的特性是否恰當(dāng)，直接影響著電磁換向閥及其整個液壓系統(tǒng)的性能。對電磁鐵的生產(chǎn)設(shè)計而言，行程—吸力特性至關(guān)重要，是質(zhì)量檢測的必試項目。目前國內(nèi)絕大部分電磁鐵生產(chǎn)廠家在試驗時所采用的“傳感器+函數(shù)紀(jì)錄儀”測試方式，雖在一定程度上可滿足試驗需求。但由于自身結(jié)構(gòu)缺陷，該測試方式存在著兩方面的不足首先，函數(shù)紀(jì)錄儀輸出曲線無法給出標(biāo)定后的參量坐標(biāo)分度值，需人工換算，影響了曲線表述的直接性，一些針對曲線的操作，如求取特定點的對應(yīng)值仍需手工進(jìn)行；另一方面，函數(shù)紀(jì)錄儀自身較窄的頻寬制約了其在動態(tài)性能試驗中的使用，傳統(tǒng)試驗臺如需進(jìn)行動態(tài)試驗，必須換用光線振子示波器，這對試驗臺的投資極為不利。在電磁鐵及電磁離合器的推廣使用中，用戶最關(guān)心的問題之一是它的使用壽命，所以壽命是一項重要技術(shù)指標(biāo)?，F(xiàn)有對某些特殊的電磁鐵及電磁離合器的壽命試驗均無標(biāo)準(zhǔn)，也未見有試驗方法的披露。所以，對電磁元件在線生產(chǎn)質(zhì)量狀態(tài)的監(jiān)測成了人們關(guān)注的焦點。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，本實用新型的目的在于提供電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，它具有對生產(chǎn)線上多種類型的電磁元件，特別是軍用電磁鐵及電磁離合器的各項性能試驗及參數(shù)等綜合技術(shù)指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集、自動測試記錄和分析處理進(jìn)行質(zhì)量狀態(tài)的監(jiān)測。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的一種電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于測試電磁元件的測試機；其中，測試機的主軸中心軸線處設(shè)有固定夾具、觸頭夾具、傳感器、傳動機構(gòu)，測試機立柱上設(shè)有步進(jìn)電機、檢測控制裝置，以及與其電連接的上位機。
為達(dá)到抗干擾能力強、檢測精度高、信息提取穩(wěn)定可靠，其進(jìn)一步的措施是檢測控制裝置，它包括通信接口、下位機CPU、存儲器、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD；其中，下位機CPU經(jīng)數(shù)據(jù)地址總線分別與存儲器、可編程邏輯器件CPLD連接，并經(jīng)口線直接與失效判斷電路連接，經(jīng)通信接口連接所述上位機；而且可編程邏輯器件CPLD經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器與信號處理放大電路及傳感器連接，經(jīng)光電隔離電路與電源控制器、步進(jìn)電機驅(qū)動模塊和測速傳感器組成的閉環(huán)控制電路連接。
電源控制器的控制電路包括由與交流電源連接的隔離變壓器T2、整流電橋D25～D28及電容C38～C39組成的直流電源電路輸出到被測電磁元件及步進(jìn)電機驅(qū)動模塊，被測電磁元件的線圈回路與失效判斷電路、相互并聯(lián)的驅(qū)動功率管Q1～Q4、標(biāo)準(zhǔn)電阻R48串接；Q1～Q4的柵極經(jīng)電阻R43～R46受由與R47串聯(lián)的精密電壓源D29、單位增益緩沖器IC13D、I2C總線四數(shù)字電位器IC12X9241、差分放大器IC13C和并聯(lián)有反饋小電容C41的比較器IC13B組成的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)電路控制；其中，用作實現(xiàn)數(shù)字控制調(diào)節(jié)的數(shù)字電位器IC12經(jīng)I2C總線與下位機CPU連接，且IC12的一個數(shù)字電位器POTO作為緩沖器IC13D輸出信號的限流電阻，另外二個數(shù)字電位器POT1、POT2分別設(shè)為差分放大器IC13C電路中的輸入“粗調(diào)”和輸入“細(xì)調(diào)”；還有用于系統(tǒng)的包括由電源變壓器T1、整流電橋D21～D24、電容C36～C37和電壓變換及穩(wěn)壓模塊組成的直流電源電路。
失效判斷電路包括經(jīng)與直流輸出端標(biāo)準(zhǔn)電阻R48連接并設(shè)有可調(diào)電位器W1的運算放大器IC14B輸出到由運算放大器IC14C、IC14D、門電路IC15A、電位器W2～W3及R54、C42、D30組成的區(qū)域比較電路；其中，電位器W2設(shè)置比較區(qū)域的上限值，電位器W3設(shè)置比較區(qū)域的下限值；區(qū)域比較電路的輸出經(jīng)由門電路IC15B、R55、C43、C44組成的整形濾波電路與由門電路IC15C和IC15D組成的RS觸發(fā)器電路的置“0”輸入端連接；其中，RS觸發(fā)器電路的置“1”輸入端與CPU控制輸出連接，輸出端與CPU的失效判斷輸入端和由門電路IC16B、IC16C、IC16D及R56、R57、C45、D31組成的聲光控制報警電路連接，輸出端與用于工作指示的門電路IC16A及R58連接。
檢測控制裝置的電路包括拉壓力、位移、振動、電壓和電流傳感器，由雙運算放大器OPA235、電阻、電容和二極管組成的信號處理放大電路，由六通道同步采集A/D轉(zhuǎn)換芯片ADS7864、雙運算放大器IC9和電容組成的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，由CPLD、CPU、存儲器、光電隔離電路、通信接口電路及其外圍電路組成的控制電路；其中，拉壓力傳感器電路采用電阻應(yīng)變片式拉壓力傳感器檢測電磁元件在線狀態(tài)的拉壓力數(shù)據(jù)F，位移傳感器電路采用磁敏接近感應(yīng)式位移傳感器檢測觸頭位移數(shù)據(jù)δ，電壓電流傳感器均采用電阻取樣式微型傳感器，振動傳感器采用壓電式加速度傳感器，它們的輸出形式采用三線制電壓輸出；其后的信號處理放大電路采用抑制共模干擾的差動式輸入放大方式，拉壓力傳感器的輸出接由雙運算放大器IC1OPA235、電阻R1～R8、電容C1～C4和二極管D1～D4組成的信號處理放大電路，該電路中拉壓力傳感器的同相和反相輸出端分別連接至由電阻電容R3、C2和電阻電容R7、C4組成的低通濾波電路，耦合到雙運算放大器IC1的兩個同相輸入端，該兩個同相輸入端連接用于提供直流參考電平的電阻R4、R8，電阻R1、R2和電阻R5、R6分別用于調(diào)節(jié)雙運算放大器的放大倍數(shù)，該雙運算放大器的兩個輸出端并接保護(hù)限幅二極管D1～D4，然后連接至A/D轉(zhuǎn)換芯片IC6的一個通道CHAO+、CHAO-；振動傳感器的同相和反相輸出端均采用由電阻電容R37、C18和R40、C20組成的高通濾波交流耦合電路，而振動傳感器及其他傳感器后續(xù)的信號處理放大電路，其結(jié)構(gòu)及功能與拉壓力傳感器電路類同；其中還包括由與CPLD連接的光電隔離器件IC10、測速傳感器、電阻R41～R42組成的測速電路；由與電壓變換及穩(wěn)壓模塊連接的濾波電感L1～L3、濾波電容C25～C27及穩(wěn)壓二極管WD1組成的數(shù)字部分電源電路；由電壓變換及穩(wěn)壓模塊連接的濾波電感L4～L8、濾波電容C28～C35、穩(wěn)壓二極管WD2～WD4、集成穩(wěn)壓器IC11組成的模擬部分電源電路。
上位機包括上位PC機、鍵盤、顯示器、打印機與主菜單選擇下的主程序控制模塊以及可供操作的運行界面。
主程序控制模塊包括系統(tǒng)功能、檢測項目分類、檢測結(jié)果分析以及返回至少三個子程序控制模塊。
子程序控制模塊，其中系統(tǒng)功能子程序控制模塊中包括顯示、添加、修改、刪除、查詢、圖表打印、返回主菜單的子菜單1選擇單元；檢測項目分類子程序控制模塊中包括被測工件型號選擇、工作電壓范圍檢測、壽命檢測、壓力拉力檢測、行程選擇、保持力檢測、返回主菜單的子菜單2選擇單元；檢測結(jié)果分析子程序控制模塊中包括參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖表顯示、數(shù)據(jù)存儲、圖表打印、返回主菜單的子菜單3選擇單元。
由于本實用新型采用在線數(shù)據(jù)采集與上位機監(jiān)控相結(jié)合的方案，克服了傳統(tǒng)試驗檢測設(shè)備數(shù)據(jù)處理自動化程度太低、動態(tài)試驗投資又較高的難題；本實用新型與傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)相比，具有對電磁鐵吸力特性進(jìn)行自動測試，對被測件質(zhì)量進(jìn)行輔助分析的功能，工作效率明顯提高。在測量精度方面，系統(tǒng)對A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換以后的數(shù)據(jù)采用上位機進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a償和修正來減少電阻應(yīng)變片式壓力傳感器的非線性影響，在檔案資料管理方面，系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫存儲管理單元，具有添加、刪除、查詢、修改、數(shù)據(jù)輸出等一系列功能；而且本實用新型具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、操作維護(hù)方便、抗干擾能力強、檢測精度高、信息提取穩(wěn)定可靠、能對生產(chǎn)線上多種類型的電磁元件，特別是軍用電磁鐵及電磁離合器的各項性能試驗及參數(shù)等綜合技術(shù)指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集、自動測試和處理分析進(jìn)行在線質(zhì)量狀態(tài)的監(jiān)測?？蓮V泛適用于各種電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)的監(jiān)測。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及檢測結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的系統(tǒng)檢測控制裝置組成框圖。
圖3是本實用新型的系統(tǒng)電源控制器電路原理圖。
圖4是本實用新型的系統(tǒng)失效判斷電路原理圖。
圖5是本實用新型的系統(tǒng)檢測控制電路原理圖。
圖6是本實用新型的系統(tǒng)上位機與主程序控制模塊結(jié)構(gòu)框圖。
圖7是圖6的運行界面圖。
圖8是本實用新型的系統(tǒng)典型線圈電流波形圖。
具體實施方式
參見附圖，本實施例提供一種電磁元件即軍用電磁鐵及電磁離合器的在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
圖1所示的系統(tǒng)包括位于測試機主軸中心軸線位置處的測試機機座1、在此機座1上依次設(shè)有裝卡被測電磁元件的夾具2、振動傳感器3、被測電磁元件4、被測電磁元件的觸頭夾具5、位移感應(yīng)片6、位移傳感器7、拉壓力傳感器8、傳動機構(gòu)9、調(diào)節(jié)手輪10、傳動螺桿11以及步進(jìn)電機12、光電速度傳感器13、檢測控制裝置14、現(xiàn)場通信總線15、上位機16等元器件。其中夾具2安裝在機座1的底部，用于固定被測電磁元件4殼體，以傳動螺桿11的中心軸線為基準(zhǔn)，可360°調(diào)節(jié)水平角度及垂直位移；觸頭夾具5、位移感應(yīng)片6、位移傳感器7、拉壓力傳感器8和傳動螺桿11均固定在主軸上，可以分別通過傳動機構(gòu)9和調(diào)節(jié)手輪10使其上下移動；振動傳感器3通過磁性座體直接安裝在被測電磁元件4的殼體上，用于測量被測件工作時產(chǎn)生的機械振動；位移傳感器7固定在測試機立柱的螺桿支架上，可通過螺桿調(diào)節(jié)其安裝的上下位置，用于測量被測電磁元件工作時觸頭上下移動的位移量；光電速度傳感器13安裝在測試機立柱的傳動機構(gòu)9的齒輪箱內(nèi)，用于提供步進(jìn)電機12工作時的速度反饋信號，以便于實現(xiàn)步進(jìn)電機的閉環(huán)控制；拉壓力傳感器8與觸頭夾具5、傳動螺桿11固定在主軸中心軸線位置處的中上部，用于測量被測件工作時產(chǎn)生的電磁力；檢測控制裝置14安裝在測試機機座1的立柱上，通過現(xiàn)場通信總線15與上位機16電連接。
開啟并運行系統(tǒng)，由檢測控制裝置14提供被測電磁鐵或電磁離合器4、步進(jìn)電機12的供電電源，同時并控制被測件4、步進(jìn)電機12的工作狀態(tài)；傳動機構(gòu)9在步進(jìn)電機12驅(qū)動下使被測件和傳感器處于運行的動態(tài)狀態(tài)，通過現(xiàn)場通信總線15與上位機16的通信和監(jiān)控，完成系統(tǒng)所需的各種檢測數(shù)據(jù)參數(shù)的采集、信號處理、故障診斷及各種測試功能。
結(jié)合附圖，系統(tǒng)對各參數(shù)的測試監(jiān)控原理及工作過程對電磁鐵、電磁離合器的動作壓力或拉力的檢測。由被測電磁元件觸頭夾具5和被測電磁元件夾具2分別將被測電磁鐵或電磁離合器的殼體和觸頭兩個部分固定，檢測控制裝置14供給被測電磁鐵或電磁離合器所需的電源并控制步進(jìn)電機的移動，在各位移點(由位移傳感器測得)測量出動作壓力或拉力(由拉壓力傳感器測得)，測量數(shù)據(jù)由現(xiàn)場通信總線15傳送給上位機16，上位機對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行判定后，繪制出“位移—力”曲線。
對電磁鐵或電磁離合器的接通電壓、斷開電壓及工作電壓范圍的測量。將被測電磁鐵或電磁離合器按上述方法固定，檢測控制裝置14在上位機16的監(jiān)控下，調(diào)節(jié)并測量電磁鐵或電磁離合器的工作電壓，由拉壓力傳感器8測量力矩的變化，根據(jù)力矩的變化情況來判斷被測電磁鐵或電磁離合器的接通和斷開狀態(tài)，從而測量出電磁鐵或電磁離合器的接通電壓、斷開電壓及工作電壓范圍，并送上位機16。
對電磁鐵或電磁離合器的觸頭行程和速度的檢測。將被測電磁鐵或電磁離合器的殼體由被測電磁元件夾具2固定，通過調(diào)節(jié)手輪10移開被測電磁元件觸頭夾具5，在被測電磁鐵或電磁離合器的觸頭上固定一個較輕的位移感應(yīng)片7并調(diào)節(jié)好與位移傳感器的相對位置，由位移傳感器7和檢測控制裝置14測量出電磁鐵或電磁離合器的觸頭行程和速度，并送上位機16。
對電磁鐵或電磁離合器使用壽命的測定。將被測電磁鐵或電磁離合器的殼體由被測件夾具2固定，通過調(diào)節(jié)手輪10移開被測件觸頭夾具5，在被測電磁鐵或電磁離合器的觸頭上固定一個較輕的位移感應(yīng)片并調(diào)節(jié)好與位移傳感器的相對位置，由檢測控制裝置14內(nèi)部的失效檢測電路對其進(jìn)行測量(施加脈沖電流，記錄其動作次數(shù))，測量結(jié)果實時傳送給上位機16，直到被測電磁鐵或電磁離合器失效為止。
對機械振動的測量。將被測電磁鐵或電磁離合器按電磁鐵、電磁離合器的動作壓力或拉力檢測的方法固定，根據(jù)動作壓力或拉力檢測的測量結(jié)果，選擇最大力矩～最小力矩之間的任何力矩，由步進(jìn)電機施加給被測電磁鐵或電磁離合器；在此狀態(tài)下，由振動傳感器3和檢測控制裝置14對機械振動進(jìn)行測量，測量數(shù)據(jù)由通信電纜15傳送給上位機16，計算機對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行信號處理、故障診斷，給出被測電磁鐵或電磁離合器機械振動的時域、頻域曲線和故障診斷結(jié)果。
以上所有測量均在上位機16的監(jiān)控下進(jìn)行，上位機16不但要完成各種檢測過程的參數(shù)控制、測量數(shù)據(jù)處理、故障診斷判別等功能，而且還能針對各種型號的電磁鐵、電磁離合器建立狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，能對電磁鐵、電磁離合器進(jìn)行質(zhì)量統(tǒng)計與管理。
圖2是系統(tǒng)的檢測控制裝置的組成框圖。主要由檢測控制裝置與上位機16組成；檢測控制裝置包括測速、電壓、電流、位移、振動、拉壓力傳感器，電源控制器，步進(jìn)電機驅(qū)動模塊，失效檢測電路，信號處理放大電路，光電隔離電路，A/D轉(zhuǎn)換器，復(fù)雜邏輯可編程器件CPLD，存儲器，CPU，通信接口；上位機16包括上位PC機，鍵盤，顯示器，打印機。檢測控制裝置在上位機16的監(jiān)控下完成系統(tǒng)所要求的各種測量工作，測量結(jié)果傳送給上位機16，由上位機16對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行信號分析處理、故障診斷，給出被測電磁鐵或電磁離合器的測試結(jié)果。圖2中的電源控制器用于給被測電磁鐵或電磁離合器、步進(jìn)電機及整個檢測控制裝置提供工作電源；在CPU的控制下，由測速傳感器與步進(jìn)電機驅(qū)動模塊配合實現(xiàn)對步進(jìn)電機的閉環(huán)控制；失效檢測電路用于對被測電磁鐵或電磁離合器進(jìn)行使用壽命測定；電壓、電流、位移、振動、拉壓力傳感器與信號處理放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、復(fù)雜邏輯可編程器件CPLD一起實現(xiàn)對被測電磁鐵或電磁離合器工作時的電壓、電流、位移、振動、拉力或壓力進(jìn)行實時監(jiān)測；整個檢測控制裝置是在下位CPU的控制下完成各種測量及控制的，存儲器用于存放檢測數(shù)據(jù)，通信接口用于與上位PC機連接。
圖3是本實用新型電源控制器電路原理圖。為了以高精度測量電磁鐵或電磁離合器的靈敏度，需要有一種高度穩(wěn)定的直流磁場。目前，可調(diào)電流源都是采用反饋穩(wěn)定式原理工作，即檢測與負(fù)載串聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端的電壓，并將其值與能夠手調(diào)掃描的參考電壓進(jìn)行比較。由附圖所示，本實用新型采用與傳統(tǒng)的穩(wěn)流電路不同的特殊穩(wěn)流電路方式，它采用壓控形式的MOSFET功率晶體管，使激勵電路大大簡化。圖3是電流源的基本電路，電源通過一個穩(wěn)定的隔離變壓器T2由交流電源(220v，50Hz)提供。后面帶有平滑濾波器電容C38、C39的整流電橋D25～D28用于把T2的輸出轉(zhuǎn)換為直流，四個RS220型MOSFET功率晶體管Q1～Q4相互并聯(lián)，形成了基本的電流控制電路，并與磁鐵線圈和跨接在直流輸出端的標(biāo)淮電阻R48串接。此外，為了保證具有良好高頻響應(yīng)的MOSFET不產(chǎn)生振蕩，100Ω的電阻(R43～R46)與MOSFET晶體管的柵極串聯(lián)。R48(0.47Ω)是一個裝在金殼內(nèi)的精密功率電阻，用作失效檢測的標(biāo)準(zhǔn)電阻。R48兩端的電壓降(它與電磁鐵的電流成比例)與控制部分的參考電壓進(jìn)行比較，其輸出接到能改變電磁鐵電流的控制元件MOSFET晶體管，這樣可使R48兩端的電壓降保持不變。IC13:B是一個TL034型運算放大器，用作比較器，為了防止各種振蕩，在反饋回路中接有個小電容器C41(0.1nF)。非常穩(wěn)定的參考電壓經(jīng)單位增益緩沖器IC13:D和差分放大器IC13:C由精密電壓源D29提供。為了在電磁鐵或電磁離合器檢測時得到所需的負(fù)載電流值，且該電流可由檢測裝置控制調(diào)節(jié)，本實用新型采用I2C總線四數(shù)字電位器IC12:X9241來實現(xiàn)，IC12的一個數(shù)字電位器POTO作為緩沖器IC13:D輸出信號的限流電阻，IC12的另外兩個數(shù)字電位器POT1、POT2作為差分放大器IC13:C的輸入“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”。圖3中的電源變壓器T1和后面帶有平滑濾波器電容C36、C37的整流電橋D21～D24用于把T1的輸出轉(zhuǎn)換為直流，提供給檢測裝置其它部分的工作電源。
圖4是本實用新型失效判斷控制電路原理圖。電磁鐵及電磁離合器的壽命(即吸合次數(shù))是重要的技術(shù)指標(biāo)之一；目前，許多電磁鐵及電磁離合器廠家還都沿用繼電器控制吸合次數(shù)，用機械計數(shù)器計數(shù)；由于繼電器本身的壽命有限，機械計數(shù)器在長期使用中往往也會卡死，因此每做一次壽命試驗都需要多次更換繼電器，會使生產(chǎn)廠家感到頭痛，而型式試驗中的這項壽命試驗又是定期必須檢查的內(nèi)容之一。電磁鐵失效形式是線圈繞斷、線圈短路、匝間短路以及機械部分卡死等，而電磁離合器的壽命是指在保證電磁離合器所傳遞的力矩基本不變、結(jié)合和斷開時間符合規(guī)定的情況下能夠連接的次數(shù)，主要決定于摩擦片的磨損程度，而磨損情況又和整機的使用狀態(tài)有關(guān)。本實用新型根據(jù)電磁鐵及電磁離合器的試驗標(biāo)準(zhǔn)，采用圖4所示的失效判斷控制電路，對電磁鐵及電磁離合器進(jìn)行壽命測試。
根據(jù)電磁鐵壽命測試的技術(shù)要求規(guī)定，每小時為3000次，即相當(dāng)于0.8Hz的時鐘頻率，提高測試頻率可縮短壽命的測試次數(shù)，但目前我國尚無具體標(biāo)準(zhǔn)，考慮這一因素，本實用新型現(xiàn)場檢測裝置采用下位機CPU的軟件控制時鐘頻率，設(shè)計成現(xiàn)場頻率可調(diào)；可調(diào)范圍2000次/小時到9000次/小時。電磁鐵失效形式是線圈燒斷、線圈短路、匝間短路以及機械部分卡死等，反映到電參數(shù)上是取樣電阻(圖3中的R48)上的電流比正常工作時增大或減小，經(jīng)采樣后取電壓值比較，最后通過CPU控制圖3中的IC12數(shù)字電位器實現(xiàn)切斷或不切斷驅(qū)動電源的供電；同時用發(fā)光二極管作信號報警，用觸發(fā)式報警集成電路推動楊聲器用作聲音報警；一旦發(fā)生報警，只有在更換或修復(fù)電磁鐵后方能工作，CPU內(nèi)計數(shù)器亦將停止這一電磁鐵的計數(shù)，其原理見圖4所示。由附圖所示，失效采樣信號輸入到運算放大器IC14:B的同相輸入端，經(jīng)IC14:B與電位器W1組成一個放大倍數(shù)可調(diào)的同相放大器；到由運算放大器IC14:C、IC14:D，門電路IC15:A，電位器W2、W3和R54、C42、D30組成的區(qū)域比較器；電位器W2用于設(shè)置比較區(qū)域的上限值，電位器W3用于設(shè)置比較區(qū)域的下限值。例如，當(dāng)電位器W2輸出為3V、W3輸出為1V時，如果1V＜放大后的失效采樣信號＜3V則門電路IC15:A的輸出為低電平，其它情況下IC15:A均輸出高電平。也就是說，當(dāng)電磁鐵或電磁離合器工作正常時，其工作電流應(yīng)在一定的范圍內(nèi)波動，即失效采樣信號經(jīng)放大后也在一定的電壓范圍內(nèi)，該范圍通過電位器W2、W3設(shè)定，門電路IC15:A的輸出為低電平。當(dāng)電磁鐵或電磁離合器工作失效后，其工作電流根據(jù)失效形式不同，出現(xiàn)比正常工作時增大或減小，從而使門電路IC15:A的輸出為高電平。該信號經(jīng)門電路IC15:B和R55、C43、C44組成的整形濾波電路后，變?yōu)檎９ぷ鲿r，IC15:B輸出為高電平；失效后，IC15:B輸出為低電平。門電路IC15:C和IC15:D組成一個基本的RS觸發(fā)器，置1輸入端S由下位CPU控制，置0輸入端R接IC15:B輸出的失效采樣信號。開始壽命試驗時，由下位CPU輸出一個負(fù)脈沖到置1輸入端，工作指示燈亮，聲光報警控制電路不工作；當(dāng)有失效采樣信號輸入時，報警指示燈亮，工作指示燈不亮，由門電路IC16:B、IC16:C、IC16:D和R56、R57、C45、D31組成聲音報警控制電路輸出觸發(fā)控制信號。
圖5是本實用新型檢測控制部分電路原理圖。如圖所示，該電路用于檢測被測電磁鐵或電磁離合器的工作電壓電流、觸頭位移、拉力或壓力、工作時的機械振動等模擬量，測量步進(jìn)電機轉(zhuǎn)速并通過步進(jìn)電機驅(qū)動模塊對其實現(xiàn)閉環(huán)控制。下面對照附圖進(jìn)一步描述。
電磁鐵和電磁離合器是一種依靠電磁系統(tǒng)中產(chǎn)生的電磁吸力，使銜鐵作機械運動，從而使其對外作功的電動裝置。因此，銜鐵在運動過程中所受的電磁吸力F與它的行程δ之間的關(guān)系F＝f(δ)就必然地成為表征其主要性能的基本特征。測試電磁鐵的吸力特性就是在穩(wěn)態(tài)過程中測試F-δ關(guān)系曲線。過去廠家采用傳統(tǒng)手工方法檢測，很難保證做到對磁鐵萬無一失的檢驗，為避免人工手動檢測帶來的弊端，急需解決的問題是提供一種能完全用于生產(chǎn)過程中電磁鐵吸力特性測試設(shè)備，該設(shè)備要求其質(zhì)檢手段能相應(yīng)提高，該設(shè)備的特點是利用計算機程序進(jìn)行控制、數(shù)據(jù)采集和信號處理，實現(xiàn)對電磁鐵吸力特性自動測試和輔助分析，得出其正確的檢測結(jié)果以及給出較合理的質(zhì)量判別。圖5中的拉壓力傳感器電路采用電阻應(yīng)變式拉壓力傳感器，傳感器的輸出接線采用三線制，信號處理放大電路采用差動式輸入方式，可有效抑制共模干擾，由雙運算放大器IC1:OPA235、電阻R1～R8、電容C1～C4、二極管D1～D4組成。R3與C2和R7與C4分別組成兩個低通濾波器，用于濾出傳感器線路上同相端和反相端的干擾信號，R1＝R5、R2＝R6用于設(shè)置兩個運算放大器的放大倍數(shù)，R4、R8用于給運算放大器提供參考電平，C1、C3是兩個積分電容，用于增加運算放大器的穩(wěn)定性，D1、D2和D3、D4用于對同相端和反相端放大器的輸出限幅，以保護(hù)后面的A/D轉(zhuǎn)換器。位移傳感器采用磁敏接近感應(yīng)式位移傳感器，其輸出接線仍采用三線制，信號處理放大電路的結(jié)構(gòu)及功能與拉壓力傳感器類似。
當(dāng)我們進(jìn)行電磁鐵或電磁離合器拉壓力特性測試時，把被測電磁鐵或電磁離合器固定在工作臺面的定端，電磁鐵或電磁離合器的銜鐵頭頂住上面作為動端的拉壓力傳感器上，這時給電磁鐵或電磁離合器的激磁線圈接上一定的工作電壓，銜鐵拉壓力作用在壓力傳感器上，步進(jìn)電機驅(qū)動圓弧齒輪蝸桿減速器，使拉壓力傳感器在銜鐵的運動方向上作勻速直線運動，同時轉(zhuǎn)動桿帶動位移感應(yīng)片移動，這樣通過拉壓傳感器和位移傳感器輸出得到所需要的測試數(shù)據(jù)，經(jīng)測量放大電路、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換至下位單片機形成對電磁鐵或電磁離合器在通電過程中所受的電磁吸力F與它的行程δ之間的數(shù)據(jù)采集。為了保證一定的測量精度，步進(jìn)電機采用閉環(huán)控制方式，使其轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，起動轉(zhuǎn)矩較大。拉壓力傳感器采用電阻應(yīng)變片式拉壓力傳感器，最大測力值為100N，具有溫漂小、靈敏度高，響應(yīng)速度快及良好的線性度，測量放大電路采用高共模抑制比，高輸入阻抗，高靈敏度的集成運算放大器。測量行程的傳感器采用磁敏接近感應(yīng)式位移傳感器，具有很高的測量精度。上位PC機與下位單片機是整個系統(tǒng)的核心，通過控制器實現(xiàn)對工作臺的起動、停止與復(fù)原等程序控制。
電磁鐵或電磁離合器的拉壓力特性測試是否合格，除了在測試過程中直接觀察外，還需要通過對測試中采集到的拉壓力、行程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算來獲得一些參數(shù)，如最大吸力、起始吸力及全行程等。結(jié)合所測得的F-δ關(guān)系曲線進(jìn)行分析，判別拉壓力和行程是否達(dá)到所規(guī)定的額定拉壓力和規(guī)定行程。例如用采集得到的吸力、行程數(shù)據(jù)分析計算電磁鐵的起始吸力、最大吸力和全行程，設(shè)吸力采樣信號f(n)，其中n＝0，1，2，3，.....N，采樣位移間距L。把被測電磁鐵銜鐵頭調(diào)整在起始位置，接通85％的額定電壓值，此時產(chǎn)生的吸力為起始吸力；在f(n)中取f(0)，起始吸力fn＝f(0)。在F-δ關(guān)系曲線中，F(xiàn)存在一個最大值，這個最大值就是最大吸力；在f(n)中查找f(nMAX)≥f(n)，其中n＝0，1，2，3，.....N的點nMAX，得到最大吸力fMAX＝f(nMAX)。全行程的計算方法為電磁鐵銜頭從起始位置至最大吸力處的位移量，全行程δK＝L×nMAXK。
在測試過程中電磁鐵吸力特性出現(xiàn)不合格的原因主要是吸力和行程達(dá)不到它們的額定值；行業(yè)規(guī)定，調(diào)節(jié)被測電磁鐵至額定行程及85％額定電壓值，要求電磁鐵的吸力均不小于所規(guī)定的額定吸力。設(shè)電磁鐵額定吸力Fo，電磁鐵額定行程Po，在f(n)中查找f(n1)＞Fo，f(n1-1)＜Fo的點n1。其中0＜n1＜N，n＝0，1，2，3，.....N。在電磁鐵的吸力特性中要求F-δ關(guān)系曲線平滑上升，故需滿足以下條件。
f(n1+n)-f(n1+n-1)＞0 n＝0，1，2，ΛΛ(N-n1)對電磁鐵行程的計算是在能保證電磁鐵的吸力不小于所規(guī)定的額定吸力條件下的有效位移。要求行程滿足大于等于額定行程，故需滿足以下條件，則為合格產(chǎn)品。
δ1＝(nMAX-n1)×L＞Po圖5中電壓電流傳感器的輸出接線仍采用三線制，其信號處理放大電路的結(jié)構(gòu)及功能與拉壓力傳感器的類似。在電磁鐵或電磁離合器合(分)操作線圈回路上加入電壓傳感器，通過測量合(分)操作線圈的電壓，監(jiān)測操作電壓。當(dāng)線圈中通過電流時，在電磁鐵或電磁離合器內(nèi)產(chǎn)生磁通，鐵芯受電磁力作用，使觸頭進(jìn)行合(分)操作。分析動作過程和線圈電流波形可知，在線圈的電流波形中包含著重要信息，反映了電磁鐵或電磁離合器在操作過程中的工作情況。典型的線圈電流波形如圖8所示，這一波形根據(jù)鐵芯運動可以分為下列五個階段。
①階段I，t＝t0～t1′。線圈在t0時刻開始通電，到t1′時刻鐵心開始運動。在這一階段的特點是電流上升，鐵心還沒有運動。
②階段II，t＝t1′～t2。在這一階段，鐵心在電磁力作用下克服重力、彈簧力等阻力開始運動。
③階段III，t＝t2～t3。在這一階段，鐵心又停止運動。
④階段IV，t＝t3～t4。這一階段是階段III的延續(xù)，電流達(dá)到近似的穩(wěn)態(tài)。
⑤階段V，t＝t4～t5。電流切斷階段。
分析電流波形可知，電流有兩個峰值點和一個谷值點。以t0為命令時間的零點，特征參數(shù)有t1，t2，t3，t4，t5，I1，I2，I3。引起線圈電流變化的因素很多，如電壓、鐵芯空行程、磨擦阻力、卡滯以及操作機構(gòu)的機械動作狀況。線圈電流的變化反映了鐵芯運動狀態(tài)以及其它機械狀態(tài)的變化。綜合以上幾個階段的情況，從分析線圈電流波形出發(fā)，可以檢測操動機構(gòu)多種狀態(tài)，從而能預(yù)告事故的前兆。本實用新型的測量系統(tǒng)對線圈的電流電壓進(jìn)行測量，根據(jù)電流波形可以計算出鐵芯啟動時間、運動時間、線圈通電時間。
電磁鐵或電磁離合器在工作時，磁系統(tǒng)的噪聲測量應(yīng)有一個定量規(guī)定。國際上采用丹麥B&K公司精密積分式聲級計供環(huán)境鑒定及測量工廠噪聲。它要求周圍背景噪聲小于噪聲源20dB，因此在檢測電磁鐵或電磁離合器振動噪聲時必須在特殊的消聲室里進(jìn)行，不適合車間生產(chǎn)現(xiàn)場在線檢測。本實用新型采用振動測試方法，可解決車間現(xiàn)場定量測試電磁鐵磁或電磁離合器的振動噪聲問題，對于改進(jìn)電磁鐵或電磁離合器的設(shè)計、研制生產(chǎn)過程及提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。圖5中振動傳感器采用壓電式加速度傳感器，其輸出接線仍采用三線制，后續(xù)的信號處理放大電路的結(jié)構(gòu)及功能與拉壓力傳感器的類似，只是對傳感器的同相和反相輸出端采用高通濾波的交流耦合方式，由電阻電容R37、C18和R40、C20實現(xiàn)。電磁鐵或電磁離合器在合(分)過程中，由于操動機構(gòu)、連動機構(gòu)、動觸頭等的運動、撞擊，在電磁鐵或電磁離合器外殼上產(chǎn)生一系列的沖擊振動響應(yīng)信號，這些振動信號的波形反映電磁鐵或電磁離合器在合(分)過程中的內(nèi)部機構(gòu)的運動過程。根據(jù)這一點，選用操作過程中的外部振動信號作為檢測電磁鐵或電磁離合器內(nèi)部狀態(tài)的特征信號，運用信號處理技術(shù)，可以從振動信號波形中檢測電磁鐵或電磁離合器機構(gòu)運動的狀態(tài)和有關(guān)的時間參數(shù)等。振動信號經(jīng)采樣后，進(jìn)行信號處理，具體算法如下①求信號總平均能量；②信號平方，加低通濾波，得其包絡(luò)；③檢查包絡(luò)中的峰值，統(tǒng)計振動事件個數(shù)；④求事件發(fā)生時間和信號強度。通過上面算法計算，得事件發(fā)生時間和信號強度。根據(jù)事件發(fā)生的先后順序，可以確定電磁鐵或電磁離合器的機械狀態(tài)。當(dāng)電磁鐵或電磁離合器進(jìn)行合(分)操作時，采集振動信號經(jīng)處理后作為診斷的根據(jù)，這種方法的優(yōu)點是傳感器的尺寸小，工作可靠，靈敏度好，抗干擾好，特別適合于動作頻繁的電磁鐵或電磁離合器的在線監(jiān)測，不需要拆卸電磁鐵或電磁離合器可檢測其機構(gòu)的機械狀態(tài)，判斷有無故障先兆出現(xiàn)。
圖6是本實用新型上位機結(jié)構(gòu)框圖，圖7是本實用新型上位機的運行界面圖。由附圖所示，上位機的運行監(jiān)控及分析處理主程序模塊，采用功能模塊化結(jié)構(gòu)，包括用于設(shè)備文件管理的存儲模塊；用于測量數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析、判定和作出處理的檢測結(jié)果分析模塊；用于結(jié)果監(jiān)控、檢測項目分類、檢測結(jié)果分析、測量參數(shù)設(shè)置、輸出圖表并打印圖表的輸出模塊；為提高可操作性程度，顯示模塊中設(shè)有漢字菜單單元和中文操作提示單元；其顯示界面如圖7所示。本系統(tǒng)主要完成系統(tǒng)管理、量程選擇、數(shù)據(jù)采集與處理、圖形顯示、打印、表輸出、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)庫管理等任務(wù)。其中，主程序控制模塊包括系統(tǒng)功能、檢測項目分類、檢測結(jié)果分析以及返回至少三個子程序控制模塊。系統(tǒng)功能子程序控制模塊中包括顯示、添加、修改、刪除、查詢、圖表打印、返回主菜單的子菜單1選擇單元；檢測項目分類子程序控制模塊中包括被測工件型號選擇、工作電壓范圍檢測、壽命檢測、壓力拉力檢測、行程選擇、保持力檢測、返回主菜單的子菜單2選擇單元；檢測結(jié)果分析子程序控制模塊中包括參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖表顯示、數(shù)據(jù)存儲、圖表打印、返回主菜單的子菜單3選擇單元。
以上僅僅是本實用新型的較佳實施例，根據(jù)本實用新型的上述構(gòu)思，本領(lǐng)域的熟練人員還可對此作出各種修改和變換。例如，程序語言的選擇，以及設(shè)計流程和主界面的結(jié)構(gòu)變化等等。然而，類似的這種變換和修改均屬于本實用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括一測試機，所述測試機機座(1)上依次設(shè)有夾具(2)、振動傳感器(3)、被測電磁元件(4)、觸頭夾具(5)、位移感應(yīng)片(6)、位移傳感器(7)、拉壓力傳感器(8)、傳動機構(gòu)(9)、調(diào)節(jié)手輪(10)、傳動螺桿(11)、步進(jìn)電機(12)、光電速度傳感器(13)、檢測控制裝置(14)以及現(xiàn)場通信總線(15)和上位機(16)，其特征在于所述夾具(2)安裝在所述測試機主軸中心軸線處機座(1)的底部并夾緊固定所述被測電磁元件(4)的殼體；所述觸頭夾具(5)、位移感應(yīng)片(6)、拉壓力傳感器(8)、傳動機構(gòu)(9)、調(diào)節(jié)手輪(10)和傳動螺桿(11)固定在所述測試機主軸中心軸線處主軸上；所述振動傳感器(3)經(jīng)磁性座體直接安裝在所述被測電磁元件(4)殼體上；所述位移傳感器(7)固定在所述測試機立柱螺桿支架上；所述光電速度傳感器(13)安裝在所述傳動機構(gòu)(9)的齒輪箱內(nèi)；所述步進(jìn)電機(12)、檢測控制裝置(14)安裝在所述測試機立柱上，它們均經(jīng)所述現(xiàn)場通信總線(15)與所述上位機(16)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述檢測控制裝置(14)包括通信接口、下位機CPU、存儲器、可編程邏輯器件CPLD；其中，下位機CPU經(jīng)數(shù)據(jù)地址總線分別與存儲器、可編程邏輯器件CPLD連接，經(jīng)口線直接與失效判斷電路連接，并經(jīng)通信接口連接所述上位機；所述可編程邏輯器件CPLD經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器與信號處理放大電路及傳感器連接，還經(jīng)光電隔離電路與電源控制器、步進(jìn)電機驅(qū)動模塊和測速傳感器組成的閉環(huán)控制電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述電源控制器的控制電路包括由與交流電源連接的隔離變壓器T2、整流電橋D25～D28及電容C38～C39組成的輸出到被測電磁元件(4)及步進(jìn)電機驅(qū)動模塊的直流電源電路，所述被測電磁元件(4)的線圈回路與失效判斷電路、驅(qū)動功率管Q1～Q4、標(biāo)準(zhǔn)電阻R48串接；而驅(qū)動功率管Q1～Q4的柵極經(jīng)電阻R43～R46受由與R47串聯(lián)的精密電壓源D29、緩沖器IC13D、I2C總線四數(shù)字電位器IC12X9241、差分放大器IC13C和C41的比較器IC13B組成的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)電路控制，其中，數(shù)字電位器IC12經(jīng)I2C總線與下位機CPU連接；還包括由電源變壓器T1、整流電橋D21～D24、電容C36～C37和電壓變換及穩(wěn)壓模塊組成的直流電源電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述失效判斷電路包括經(jīng)與直流輸出端標(biāo)準(zhǔn)電阻R48連接并設(shè)有可調(diào)電位器W1的運算放大器IC14B輸出到由運算放大器IC14C、IC14D、門電路IC15A、電位器W2～W3及R54、C42、D30組成的區(qū)域比較電路；此區(qū)域比較電路的輸出經(jīng)由門電路IC15B、R55、C43、C44組成的整形濾波電路與由門電路IC15C和IC15D組成的RS觸發(fā)器電路的置“0”輸入端連接；其中，RS觸發(fā)器電路的置“1”輸入端與CPU控制輸出連接，輸出端與CPU的失效判斷輸入端和由門電路IC16B、IC16C、IC16D及R56、R57、C45、D31組成的聲光控制報警電路連接，輸出端與門電路IC16A及R58連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述檢測控制裝置(14)的電路包括拉壓力、位移、振動、電壓和電流傳感器，由雙運算放大器0PA235、電阻、電容和二極管組成的信號處理放大電路，由六通道同步采集A/D轉(zhuǎn)換芯片ADS7864、雙運算放大器IC9和電容組成的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，由CPLD、CPU、存儲器、光電隔離電路、通信接口電路及其外圍電路組成的控制電路；其后的信號處理放大電路中，拉壓力傳感器的輸出接由雙運算放大器IC10PA235、電阻R1～R8、電容C1～C4和二極管D1～D4組成的信號處理放大電路，該電路中拉壓力傳感器的同相和反相輸出端分別連接至由電阻電容R3、C2和電阻電容R7、C4組成的低通濾波電路，耦合到雙運算放大器IC1的兩個同相輸入端，該兩個同相輸入端連接電阻R4、R8，雙運算放大器的兩個輸出端并接二極管D1～D4，然后連接至A/D轉(zhuǎn)換芯片IC6的一個通道CHAO+、CHAO-；振動傳感器的同相和反相輸出端是由電阻電容R37、C18和R40、C20組成的高通濾波交流耦合電路；以及，由與CPLD連接的光電隔離器件IC1O、測速傳感器、電阻R41～R42組成的測速電路；由與電壓變換及穩(wěn)壓模塊連接的濾波電感L1～L3、濾波電容C25～C27及穩(wěn)壓二極管WD1組成的數(shù)字部分電源電路；由電壓變換及穩(wěn)壓模塊連接的濾波電感L4～L8、濾波電容C28～C35、穩(wěn)壓二極管WD2～WD4、集成穩(wěn)壓器IC11組成的模擬部分電源電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述上位機(16)包括上位PC機、鍵盤、顯示器、打印機與主菜單選擇下的主程序控制模塊以及可供操作的運行界面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述主程序控制模塊包括系統(tǒng)功能、檢測項目分類、檢測結(jié)果分析以及返回至少三個子程序控制模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述子程序控制模塊，其中系統(tǒng)功能子程序控制模塊中包括顯示、添加、修改、刪除、查詢、圖表打印、返回主菜單的子菜單1選擇單元；檢測項目分類子程序控制模塊中包括被測工件型號選擇、工作電壓范圍檢測、壽命檢測、壓力拉力檢測、行程選擇、保持力檢測、返回主菜單的子菜單2選擇單元；檢測結(jié)果分析子程序控制模塊中包括參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖表顯示、數(shù)據(jù)存儲、圖表打印、返回主菜單的子菜單3選擇單元。
專利摘要一種電磁元件在線質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，它包括用于測試電磁元件的測試機；其中測試機的主軸中心軸線處設(shè)有固定夾具、觸頭夾具、傳感器、傳動機構(gòu)；測試機立柱上設(shè)有步進(jìn)電機、電源控制器、檢測控制裝置；以及與其電連接的上位機。由于采用在線數(shù)據(jù)采集與上位機監(jiān)控相結(jié)合的方案，克服了傳統(tǒng)試驗檢測設(shè)備數(shù)據(jù)處理自動化程度太低、動態(tài)試驗投資又較高的難題；使之具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、操作維護(hù)方便、抗干擾能力強、檢測精度高、信息提取穩(wěn)定可靠的特點?？蓮V泛適用于電磁元件，特別適用于特種類型的電磁鐵及電磁離合器的各項性能試驗及參數(shù)等綜合技術(shù)指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集、自動測試和處理分析的在線質(zhì)量狀態(tài)的監(jiān)測。
文檔編號G01R33/00GK2819235SQ200520050438
公開日2006年9月20日 申請日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者黃采倫, 張劍 申請人:湖南科技大學(xué)