浅谈烘干机设备中皮带输送机的皮带撕裂信号采集

 干燥技术     |      2012-09-15 08:41

  由于皮带输送机研究中所采集的信号为撕裂速度、撕裂力和冲击力,其中冲击力的作用时间非常小,这就要求数据采集系统的硬件具备相应的采样频率,测试系统硬件的选择决定着实验结果的准确性、可用性。

  皮带输送机撕裂力、冲击力通过拉、压式传感器将应变信号转换变成模拟信号(电压信号),经过放大器进行信号放大,通过采样保持器、A/D转换把相应的数字信号送到单片机,为了保证采集频率,数据不经过处理直接保存到外部存储芯片,试验结束后,单片机将保存的数据进行处理后在保存到外部存储器,需要数据时单片机从存储芯片读取数据通过通讯口与计算机进行数据交换。

  由于记录测量的撕裂力、冲击力以及撕裂速度信号都是通过传感器把信号变成电信号进行采集,因此皮带输送机传感器的硬件参数对冲击实验台数据采集系统测试精度影响很大,下面将介绍采集系统的几个元件的硬件参数以及工作原理。

  (1)拉、压力传感器 拉、压力传感器是把拉压力转换成电信号的传感器。用半导体材料制成的压力传感器称为半导体压力传感器。由于皮带输送机半导体压力传感器具有体积小,重量轻,灵敏度高,功耗低,便于集成等优点,发展十分迅速,应用也很广泛。

  (2)放大电路在某些需要简单放大器的场合,采用一般的放大器作为传感器的输出信号放大是可行的,但为了保证精度,常需要采用精密匹配的外接电阻,才能保证最高的共模抑制比,否则增益的非线性度也较大:此外,还需要考虑放大器的输入电路与传感器的输出阻抗的匹配问题,因此在要求较高的场合,常采用集成测量放大器。

  (3)传感器 皮带输送机传感器一般由敏感元件、传感元件、变送器和其它辅助件组成,有时也将信号调节与转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。传感器的组成图如下:

  (4)采样/保持器 当传感器将非电物理最转换成电量,并经放大、滤波等一系列处理后,需经模数变换变成数字量,才能把数据送到单片机。在对模拟信号进行模数变换时,从启动变换到结束的数字量输出,需要一定的时间,即AID转换的孔径时间。当输入信号频率较高时,由于孔径时间的存在,会造成较大的转换误差;要防止这种误差的产生,必须在周D转换开始时将信号电平保持住,而在AID转换结束后又能跟踪输入信号的变化,即对输入信号处于采样状态。即采样/保持器,他相当于一个模拟信号存储器。

  (5)A/D转换 在数据采集过程中,控制对象的参数都是模拟量信号,但随着数字技术的日臻成熟,为了与数显系统、计算机控制系统配套使用,人们就想把模拟信号先转换成数字信号,再用数字系统对转换后的信号进行处理和加工,这样的转换被称为模、数转换,即AlD,实现AID转换的电路和装置称为A/D转换器。

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