专利名称：虚拟式应变测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测试与分析仪器领域，特别是虚拟式应变测试仪，更具体地说，涉及一种基于PCI总线的数据采集卡，通过计算机中的PCI总线扩展槽与计算机进行通讯的虚拟式应变测试仪。
背景技术：
应变测量是分析研究机械结构和机械强度问题的重要手段，对保证机械设备安全运行、实现自动检测和自动控制等方面都具有重要的作用。传统的应变测量仪器以应变仪为主，它由测量电桥、放大器、相敏检波器、低通滤波器、稳压电源和振荡器等组成，如果要显示和记录数据，再配备指示仪表、示波器和记录仪等。主要存在以下不足(1)构成这样一个测试系统需要多台设备，设备之间必须严格匹配，故设备的选型、调试和使用比较麻烦。当多点测量时，必须配以多点预调平衡箱以解决多点切换和零点平衡的问题，测试效率低。(2)只能进行应变测量，无法进行应力及其它参量的换算，故仪器功能单一，封闭固定，不易扩展，难以满足应变测量内容的多样性对应变测量仪器提出的各种不同的要求。(3)不能对测量数据作进一步分析和处理，如统计分析、特征值分析等，因此无法得到更深入的信息。测量结果既不能图形化显示，也不能进行存储和打�。荒芾胂叻治觥�(4)仪器界面比较呆板，图形化程度低，信息量�。豢⒂胛た撸鄹癜汗螅际醺轮芷诔ぃチ邢薜亩懒⑸璞福也槐阈�
发明内容
本实用新型目的在于提供一种虚拟式应变测试仪，克服现有应变测量装置的不足，将传感器采集到的信号经过应变信号调理模块处理后，进入基于PCI总线的数据采集卡，然后把转换后的数据通过计算机中PCI总线扩展槽与计算机通讯，利用计算机的强大运算功能与高分辨率显示器，进行图形显示、分析等操作。并配合计算机软件�？榛芾砑凹扑慊チ绲挠τ茫梢钥⒊龆嘀指ㄖ治鲇胝锒瞎δ�。
本实用新型采用的技术方案是这样的即一种虚拟式应变测试仪，包括应变计及计算机系统；其中应变计输出的电阻信号通过电桥电路转换为电压信号输出，其特征在于，所述电桥电路的信号输出端连接应变信号调理�？椋倬糯�、滤波处理后传送到基于PCI总线的数据采集卡进行A/D转换，然后通过计算机中的PCI总线扩展槽与计算机通讯，计算机将接收的信号进行处理，将图形和分析结果显示在显示器上。
本实用新型的虚拟式应变测试仪可以解决传统硬件化应变测试仪器无法或难以实现的几个问题(1)多通道应力应变实时图形化显示；(2)应变采集数据的存储与回放；(3)任意时刻应力应变值测量；(4)多参量测量值超极限的自动报警；(5)波形与统计特征值的打印输出；(6)波形的放大与光标跟踪读数；(7)可以自动进行应力、扭矩和弯矩的换算。
本实用新型提供的虚拟式应变测试仪与传统硬件化应变测量仪器相比，克服了传统硬件化应变测量仪的上述不足，具有如下优点(1)可以多点同时测量，其软件功能用一个个独立的程序模块加以实现，提高了开发效率，通过功能扩展，还可以测量扭矩和力等多种参量；(2)充分利用现有的技术资源，系统的应用软件功能丰富，转换灵活，故具有传统应变仪所不具备的灵活扩展性，不再受功能固定(完全由厂家提供)的传统应变测量仪器的限制；(3)采用软件自动校零功能，消除初始电桥的不平衡所带来的误差，无需任何手动调节，使测试前的准备工作减至最少，省去调平衡步骤，提高了测试效率；(4)可以进行在线和离线分析，且数据采集与处理的集成化方面迈进了一大步，轻松完成数据采集、显示、存储和回放，以及相应的分析处理，数据处理能力强，可编辑、存储及打印数据，便于查找和分析；(5)可以采取多种信号处理方法，如数字滤波处理、统计分析、信号的频域分析等，提高了数据处理结果精度；(6)可对采集数据进行应变计灵敏度系数、导线电阻影响、非线性等项修正后再进行精确的应力计算分析，形成数据文件；(7)开发与维护费用低，技术更新周期短，价格低、可复用与可重配置性强，用户定义仪器功能，开放、灵活，可与计算机技术保持同步发展；(8)人机界面友好，操作简单，便于携带，可以方便地进行野外测试。
附图为本实用新型的结构框图框图。
参见附图，图中的L1～Ln为应变计、IC1--应变信号调理�？椤C2为基于PCI总线的数据采集卡。
具体实施方案参见附图，虚拟式应变测试仪包括应变计L1-Ln及计算机系统，所述应变计选用中航电测BA120-3AA型箔式单轴应变计，所述应变计采集到的信号首先通过联能电子公司生产的YE293300A型电桥盒，转换成电压信号，然后经过应变信号调理�？�(选用东华测试公司的DH3841型应变放大器)处理，应变信号调理�？槭涑龅男藕糯偷交赑CI总线的数据采集卡进行A/D转换，所述基于PCI总线的数据采集卡通过计算机中的PCI总线扩展槽与计算机进行通讯。计算机将接收的信号进行处理，将图形和分析结果显示在显示器上。所述基于PCI总线的数据采集卡可以采用CYPRESS公司生产的CY7C09449芯片。它是数据采集处理系统和计算机进行数据交流的桥梁，具有与PCI总线和多种通用微处理器的接口。
本实用新型的工作原理参见如图1，虚拟式应变测试仪的n个应变计将采集到的信号送入对应变信号进行放大、滤波处理的应变信号调理模块、对应变信号进行A/D转换的基于PCI总线的数据采集卡，其中基于PCI总线的数据采集卡通过计算机中的PCI总线扩展槽与计算机进行通讯。
本实用新型的计算机软件�？椴糠止ぷ饔谖⑷砉镜腤indows操作系统平台，采用Visual C++编程语言编程，可在Windows 98/2000/XP及后续版本的操作系统平台下工作。作为与本实用新型硬件配合的计算机软件�？椴糠郑市砥渫牙氡臼涤眯滦偷挠布糠侄懒⒃诵�。通过计算机的联网功能，可进行远程检测与分析。
与本实用新型的虚拟式应变测试仪配合的软件�？橹饕�(1)数据通讯�？椋涞撞闶褂肳indows标准的端口驱动程序，通过高级语言编程，实现基于PCI总线的数据采集卡与计算机之间的通讯；(2)信号波形表示�？椋糜诮藕挪ㄐ蜗允居诩扑慊允酒魃希⒖上允救我馐笨滩饬恐担�(3)分析功能�？椋迪侄运庑藕诺姆治龉δ埽缡庇蚍治龊推涤蚍治觯部山惺纸翟牒褪致瞬ǖ却恚�(3)打印机输出�？椋糜诮藕挪ㄐ�、分析结果与统计数据输出到打印机。作为标准输出，本软件支持所有Windows标准的打印机；(4)信号硬盘存储�？椋奔扑慊ü齈CI扩展槽接收到信号后，如果用户选择了保存记录，则虚拟式应变测试仪会自动实时保存数据。
(5)联网功能，使用TCP/IP协议，在硬件设备支持下，通过互联网，可实现远程检测和分析功能。
权利要求1.一种虚拟式应变测试仪，包括应变计(L)及计算机；其中应变计输出的电阻信号通过电桥电路转换为电压信号输出，其特征在于，所述电桥电路的信号输出端连接应变信号调理�？�(IC1)，经过放大、滤波处理后传送到基于PCI总线的数据采集卡(IC2)进行A/D转换，然后通过其PCI总线及计算机中的PCI总线扩展槽与计算机通讯。
专利摘要本实用新型涉及的虚拟式应变测试仪，包括应变计L及计算机系统；其中应变计输出的电阻信号通过电桥电路转换为电压信号输出，其特征在于，所述电桥电路的信号输出端连接应变信号调理�？镮C1，经过放大、滤波处理后传送到基于PCI总线的数据采集卡IC2进行A/D转换，然后通过其PCI总线及计算机中的PCI总线扩展槽与计算机通讯。具有的优点是可以多点多参数同时测量，提高了开发效率；扩展灵活；可以进行在线和离线分析，轻松完成数据采集、显示、存储和回放，以及相应的分析处理，数据处理能力强，可编辑、存储及打印数据，便于查找和分析；信号处理方式多样化；开发与维护费用低；操作简单，便于携带，可以方便地进行野外测试。
文档编号G01B7/16GK2729804SQ20042006158
公开日2005年9月28日 申请日期2004年9月30日 优先权日2004年9月30日
发明者秦树人 申请人:秦树人
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