專利名稱：機床電氣監(jiān)測儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機床電器維修領域。
現(xiàn)有技術不足之處是常用的檢測工具是萬用表，通過測量電路中的電壓和電阻，對照電氣原理圖進行分析，找出故障，這種方法的缺點是(1)檢測效率低;
(2)電器動作很快，看不清各個電器動作的先后和幾個電器的同時動作;
(3)有些故障瞬間即逝，無法檢查和測量;
(4)有些機床出故障后不允許再開機試車，給檢修造成困難;
(5)發(fā)生設備事故后因無記錄，給分析事故原因造成困難。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術之不足，提供一種機床電氣監(jiān)測儀器，與機床電器要檢測的點相連，對各電器的動作與否及電路中有無電壓，觸點的通斷和有關模擬量實行在線工作實時測量和儲存打印，以便及時發(fā)現(xiàn)和迅速分析故障原因和部位。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來實現(xiàn)，將傳統(tǒng)的萬用表測試，改成專門生產(chǎn)一種機床監(jiān)測儀，該機床電氣監(jiān)測儀由采集轉換板負責將輸入信號變成TTL電平開關量和0-5V的模擬量信號。采集存貯板負責對已變成TTL電平的開關量信號和0-5V的模擬量信號進行采集，識別和貯存。鍵盤顯示板負責對采集板中已存貯的信號進行顯示，必要時，可控制打印機進行打印。并對采集存貯板進行操作控制。以便查詢、顯示機床電器各個部分工作情況，分析判斷故障原因。采集存貯板和鍵盤顯示板中的信號通過串行口連接。
本發(fā)明附面說明如下

圖1是采集轉換板電壓檢測部分的電路圖。
圖2是采集轉換板通斷檢測部分的電路圖。
圖3是采集存貯板總線路圖。
圖4是鍵盤顯示板總線路圖。
圖1是采集轉換板電壓檢測電路圖，該電路的設置目的是了解機床電器某點在某一瞬間的狀態(tài)，即有無電壓，而對電壓極性與大小不予考慮，其組成是由7805供給電路直流電源，由LM339組成雙限比較器(窗口比較器)，比較器A和B為其中的一路檢測輸入，比較器A的負輸入端與比較器B的正輸入端接在一起作為電壓檢測輸入，檢測電壓通過R5一端，通過R5、R4分壓送往LM339電壓檢測輸入端。比較器A的正輸入端接R2和D2分壓提供的+0.6V比較電壓，比較器B的負輸入端接R1和D1分壓提供的-0.6V比較電壓，A和B的輸出端接在一起，通過R3接光電耦合器4N25，只要檢測端的電壓絕對值超過0.6V，A或B必有一個輸出低電平光耦得電發(fā)光，此信號送往由單片機構成的采集存貯板處理，實現(xiàn)了電壓檢測，此電路每組8個。
圖2是采集轉換板上通斷檢測的電路圖，該電路的目的為檢測觸點的通斷情況，可在線測試，觸點兩端有無電壓，不影響電器正常工作。
如附圖2，該電路的組成由3524脈寬調制電路其輸出連接推動BG1，BG1集電極與脈沖變壓器初級相連，變壓器T的次級輸出多路脈沖信號，就其中一路為例說明其組成，其中一路經(jīng)C6、C7耦合輸入全波整流橋，整流橋輸出的信號通過C5的濾波，接光電耦合器，如4N25，當被測觸點連接在變壓器次級的A點和變壓器的另一端通過C6與全橋連接的B點上。當被測觸點接通時，短路了通過光耦的電流，光耦不發(fā)光，反之光耦發(fā)光，從而實現(xiàn)了通斷的判斷測試。
因為被測觸點的負載一般為感性負載，所以脈沖信號不會通過，而觸點兩端即使有電壓，也是直流電壓或工頻交流，C6、C7對其有很高的阻抗。也不會影響檢測結果。
圖3是采集存貯板的電路原理圖。本電路負責對模擬和開關量信號的采集、識別和存貯。該電路由8031單片微處理機作專用計算機。在8031的18、19腳接有6MHZ晶振，并用8031的P1口和P2口作數(shù)據(jù)和地址總線。并用P1口的P10和P11同地址線P2口通過74LS138譯碼，在地址總線掛接4片62256數(shù)據(jù)存貯器，并掛接兩片8155I/O接口芯片，74LS373為地址數(shù)據(jù)鎖存器與P0口地址數(shù)據(jù)分時總線相連，3片74LS244和一片74LS245為數(shù)據(jù)緩沖器分別把8031的數(shù)據(jù)地址總線和數(shù)據(jù)存貯器62256，程序存貯器2764，I/O接口電路8155的數(shù)據(jù)地址總線相連。
本電路中用一片程序存貯器2764EPROM與硬件結合完成各種控制，其數(shù)據(jù)地址總線如前所述掛接在8031的數(shù)據(jù)地址總線上，另外，如圖兩片8155并行接口電路，其中一片與圖1的采集轉換板上的光電耦合器4N25輸出端相連，負責采集各路有無電壓的輸入開關量信號，本片8155的內部定時計數(shù)器處于定時狀態(tài)，每時間到向8031請求中斷，8031每隔一定時間掃描并行口狀態(tài)，觀察開關量是否發(fā)生變化，此片中8155的接口線上掛接一片ADC0809八路A/D轉換電路，ADC0809的八路輸入端INTO-1NT7可接八路摸擬信號，ADC0809的信號線除EOC轉換結束外，全部掛接在8155的A口上，0809的地址線A、B、C，地址有效線ALE以及允許輸出線OE和8155的B口相連。0809的A/D轉換結束信號EOC信號，通過中斷邏輯74LS11電路等和8031的中斷申請端1NT1相連，8155中的定時/計數(shù)器處于定時狀態(tài)。通過軟件設置定時長度，定時器的輸出通過反相器74LS04與ADC0809電路的START端相聯(lián)，用以控制轉換速度，ADC0809的時鐘信號CLK通過D觸發(fā)器7474和緩沖器74LS244與8031的ALE信號相連，由7474構成二分頻電路，將ALE信號二分頻而得到0809的時鐘信號，A/D轉換結束，EOC信號通過中斷邏輯向8031申請中斷，通過8155的A口讀取0809的轉換結果，8155的B口選擇地址，由此片8155可采集7路或8路摸擬信號。其中一路WT7可接一固定電壓，用于采集存貯板的自檢。
本采集存貯板電路中8031的外部信號處理全部采用中斷結構，上電復位電路Reset，在接通電源后初始化內部各寄存器狀態(tài)，采集存貯板通過串行口接收主機發(fā)出來的命令，并發(fā)送主機所需要的數(shù)據(jù)，內部定時器TO1設置在定時狀態(tài)，完成鐘表的走時功能，外部中斷邏輯負責轉速，A/D以及開關量的測量，因8031有兩個外部中斷，為了掛接更多的中斷源，采用了多中斷源接在一個外部中斷輸入線上，同時利用P1口作為多中斷情況下，各中斷源的識別線，具體電路見附圖3ADC0809，兩片8155的中斷源分別通過74LS11或74LS04與7474相連組成中斷邏輯，如圖3中74LS11和三片7474觸發(fā)器的輸出端和清0端分別和8031的1NT1P1.2，P1.4，P1.5相連，其中轉速中斷信號，A/D轉換結束信號，開關量定時檢測都使用脈沖形式，當中斷申請線1NT1被觸發(fā)后，8031通過查詢P1.2，P1.3，P1.4來識別中斷源，然后用P1.5來清除中斷源的各狀態(tài)寄存器，以免發(fā)生同一中斷多次申請的后果，其中斷的優(yōu)先級由軟件的查詢次序決定。
鍵盤顯示板電路如附圖4，由8031單片微型計算機為核心，總線上連接有2764程序存儲器，以發(fā)出各種控制顯示命令，對采集存儲板的信息進行各種處理和顯示。在8031的總線上連接有一片8279專用鍵盤顯示電路，8279電路上通過74LS164八位串入并出移位寄存器和8718驅動電路并連接有三片5×8點陣顯示器，共能顯示24路開關量的5種連續(xù)狀態(tài)，由8279自動掃描顯示，減輕了8031的負擔。8279還通過74LS138連接有3×8鍵盤，共有24個鍵，以便輸入各種命令和指令。8031和8279信息處理方式采用中斷結構。
在8031總線上還連接有一片8155并行接口電路。8155的A口、B口、C口分別通過8718驅動集成電路連接有一片5×8點陣顯示器和六片LED七段數(shù)碼管。這一片5×8點陣顯示器用來完成模擬量的顯示，六片LED七段數(shù)碼管用來完成時間的顯示。
8031的P1口可用來外接PP40繪圖器，其握手線由P3.3和P3.5負擔。
鍵盤顯示板和采集存儲板之間的連接關系是由兩板上的兩個8031之間的串行口連接，由附圖4鍵盤顯示板上的8031串行口RXD和TXD通過74LS04和附圖3的采集存儲板上的8031的串行口TXD和RXD相連接。操作者通過鍵盤發(fā)出命令，由鍵盤板上的8031轉換成一定格式，通過串行口傳送給采集存儲板。采集存儲板接收到命令后負責采集存儲處理，處理的結果通過串行口送回給鍵盤顯示板進行顯示。完成對機床電器各監(jiān)測點的開關量、模擬量的在線工作實時測量顯示和存儲打印。以顯示和查詢判斷機床電器的工作情況。找出故障的原因。
本發(fā)明的優(yōu)點是1、可同時進行多點測量，檢測效率高。
2、可進行在線實時測量，能反映故障真實情況。
3、可儲存打印，便于發(fā)現(xiàn)一瞬即失的故障隱患。
4、可儲存大量檢測數(shù)據(jù)，一般檢測方法無法比擬，為科學現(xiàn)代化的快速及時判斷排除故障奠定了基礎。
本發(fā)明已作出樣機，經(jīng)試用達到了預期的設計要求，效果良好。
權利要求
1.本發(fā)明是一種機床電氣監(jiān)測儀，其主要特征在于由采集轉換板、采集存儲板和鍵盤顯示板組成。
2.根據(jù)權力要求1所說的機床電氣監(jiān)測儀，其主要特征在于所說的采集轉換板由電壓檢測電路和通斷檢測電路組成。
3.根據(jù)權力要求2所說的機床電氣監(jiān)測儀，其主要特征在于所說的電壓檢測電路由7805供電，由LM339組成窗口比較器，R2，D2和R1，D1分別提供+0.6V和-0.6V基準比較電壓，檢測電壓通過R5，R4分壓輸入，比較器輸出端通過R3接光電耦合器4N25，檢測輸入電壓絕對值超過0.6V時，比較器A或B必有一個低電平輸出，光電耦合器得電輸出到采集存儲板，實現(xiàn)電壓檢測。
4.根據(jù)權力要求2所說的機床電氣監(jiān)測儀，其主要特征在于所說的通斷檢測電路由3524脈寬調制器，其輸出端連接推動BG1，BG1集電極與脈沖變壓器初級相連，變壓器次極輸出多路脈沖信號，以其中一路脈沖信號為例，經(jīng)C6，C7耦合到全波整流橋，整流橋信號輸出接光藕4N25，當被測點A，B接通時，短路了輸入電流，光耦不得電，反之光耦得電，輸出不同信號到采集存儲板，實現(xiàn)了通斷檢測。
5.根據(jù)權力1所說的機床電氣監(jiān)測儀，其主要特征在于所說的采集存儲板由8031單片微型計算機為核心，總線上連接2764EPROM作程序存儲器，8031的P10和P11同地址線P2口通過74LS138共同譯碼，在8031總線上連接4片62256作數(shù)據(jù)存儲器，同時8031總線上聯(lián)結2片8155并行接口電路，其中一片8155與采集轉換板的光耦4N25輸出端相連，采集有無電壓、開關量信號。另一片8155接口線上掛接一片ADC0809八路A/D轉換電路，可接收采集八路模擬信號。
6.根據(jù)權力要求1所說的機床電氣監(jiān)測儀，其主要特征在于所說的鍵盤顯示板由8031單片微型計算機為核心，總線連接有2764EPROM作程序存儲器并在8031總線上連接有8279鍵盤顯示集成電路，8279上通過74LS164和8718驅動電路連接3片5×8點陣顯示器，顯示24路開關量的5種連續(xù)狀態(tài)。8279上通過74LS138連接3×8鍵盤，輸入各種指令。8031總線上還連接有1片8155并行接口電路，8155的輸出口通過8718集成電路連接1片5×8點陣顯示器和6片LED七段數(shù)碼管，點陣顯示器用來完成模擬量顯示，LED數(shù)碼管用來完成時間顯示。8031的P1口可用來外接PP40繪圖器，操作者發(fā)出的鍵盤指令由鍵盤顯示板上的8031通過串行口RXD，TXD與采集存儲板上的8031的串行口TXD，RXD相連。采集存儲板接收到命令負責采集存儲處理，處理結果送回鍵盤顯示板進行顯示和打印。
全文摘要
一種機床電氣監(jiān)測儀，屬于機床電器維修領域。其主要特征在于采用單片微型計算機技術，由采集轉換板、采集存儲板和鍵盤顯示板組成。對機床電器可實時在線地對多點進行開關量和模擬量的實時采集、存儲、打印，以便查詢、顯示機床電器各部分的工作情況，及時準確分析判斷故障原因。
文檔編號G01R31/02GK1068658SQ92101168
公開日1993年2月3日 申請日期1992年2月20日 優(yōu)先權日1992年2月20日
發(fā)明者袁寶玉, 沙非 申請人:袁寶玉, 沙非