一种销轴传感器标定仪的制作方法

1.本实用新型涉及销轴传感器检测技术领域，尤其涉及一种销轴传感器标定仪。


背景技术：

2.目前装备弹箱装填车或运输车对箱式弹箱采用栓紧带栓紧固定，销轴传感器组合分别用于检测各弹箱的锁紧状态，若因销轴传感器损坏或采样偏差导致栓紧带松动的情况下检测为锁紧状态，经过道路运输或路面颠簸则可能导致栓紧带松动，弹箱脱落，带来安全隐患，传统中也没有对销轴传感器损坏进行检测的机构，造成一定的使用安全隐患。


技术实现要素：

3.基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种销轴传感器标定仪，对销轴传感器的检测拉力值进行检测，提高了销轴传感器的使用安全性。
4.本实用新型提出的一种销轴传感器标定仪，包括单片机、销轴传感器、拉力传感器、第一信号转换电路和第二信号转换电路，单片机的其中一输入端通过第一信号转换电路与销轴传感器的输出端连接，单片机的另一输入端通过第二信号转换电路与拉力传感器的输出端连接。
5.进一步地，所述第一信号转换电路包括采样电阻r9、采样电阻r10和运算放大器n3a，采样电阻r9和采样电阻r10并联后的一端连接到销轴传感器的输出端、另一端接地，运算放大器n3a的正极输入端连接到销轴传感器的输出端，运算放大器n3a的输出端与负极输入端连接所形成的电压跟随电路连接到单片机的ad采样接口。
6.进一步地，所述第一信号转换电路还包括稳压二极管v3、保护电阻r2和电容c17，稳压二极管v3的正极接地、负极连接到运算放大器n3a的正极输入端，保护电阻r2的一端连接到电压跟随电路的输出端、另一端接入单片机的ad采样接口，电容c17的一端接地、另一端接入单片机的ad采样接口。
7.进一步地，所述第二信号转换电路包括运算放大器n11a和运算放大器n11b，运算放大器n11a的正极输入端通过电阻r22连接到拉力传感器的输出端、负极输入端通过电阻r23连接到拉力传感器的输出端，运算放大器n11a的负极输入端与其输出端连接后连接到运算放大器n11b的正极输入端，运算放大器n11b的负极输入端与其输出端连接后连接到单片机的ad采样接口。
8.进一步地，还包括用于向单片机供电的电源电路。
9.进一步地，所述电源电路包括电源稳压芯片u1和电源稳压芯片u2，电源稳压芯片u1的输入端外接24v、输出端与电源稳压芯片u2的输入端连接，电源稳压芯片u2的输出端与单片机供电端口连接。
10.进一步地，所述电源电路还包括二极管v2和共模电感l1，二极管v2的正极接地、负极连接到共模电感l1的1引脚端，共模电感l1的3引脚接地、4引脚连接到电源稳压芯片u1的输入端。
11.进一步地，标定仪还包括蜂鸣器和用于驱动蜂鸣器工作的蜂鸣器接口电路，所述蜂鸣器接口电路包括隔离光耦u8和三极管q3，隔离光耦u8的前级1引脚连接到电源电路的输出端、前级2引脚连接到单片机的输出端，隔离光耦u8的后级3引脚连接到三极管3的基极，隔离光耦u8后级4引脚一路外接24v、另一路连接到蜂鸣器的负极，蜂鸣器的正极连接24v。
12.进一步地，标定仪还包括收发电路，单片机通过收发电路与显控装置相互连接。
13.进一步地，标定仪还包括按键和用于检测按键开关状态的按键检测电路。
14.本实用新型提供的一种销轴传感器标定仪的优点在于：本实用新型结构中提供的一种销轴传感器标定仪，第一信号转换电路、第二信号转换电路、单片机实现销轴传感器、拉力传感器的离线检测，也可以通过另加收发电路，实现销轴传感器、拉力传感器的在线检测，根据给定拉力值与预设拉力值进行比较，得到拉力传感器的异常状态，根据检测拉力值与给定拉力值进行比较，得到销轴传感器的异常状态；同时离线检测和在线检测下均可以通过液晶屏进行信息显示，人机交互良好；通过按键集中控制，操作简单、方便，便于实现对给定拉力值的调整。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为第一信号转换电路的结构示意图；
17.图3为第二信号转换电路的结构示意图；
18.图4为电源电路的结构示意图；
19.图5为蜂鸣器接口电路的结构示意图；
20.图6为收发电路的结构示意图；
21.图7为按键检测电路的结构示意图；
22.其中，1
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单片机，2
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销轴传感器，3
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拉力传感器，4
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第一信号转换电路，5
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第二信号转换电路，6
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电源电路，7
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蜂鸣器接口电路，8
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收发电路，9
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按键。
具体实施方式
23.下面，通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
24.如图1所示，本实用新型提出的一种销轴传感器标定仪，包括单片机1、销轴传感器2、拉力传感器3、第一信号转换电路4和第二信号转换电路5，单片机1的其中一输入端通过第一信号转换电路4与销轴传感器2的输出端连接，单片机1的另一输入端通过第二信号转换电路5与拉力传感器3的输出端连接。
25.其中，单片机可以采用s9s12g48amlf型号的微控制器，以拉力传感器3的拉力值作为给定拉力值，获取销轴传感器2的检测拉力值，通过比较检测拉力值偏移给定拉力值的范围，来确定销轴传感器2当前是否正常，避免了因销轴传感器损坏或采样偏差导致栓紧带松动的情况下检测为锁紧状态，经过道路运输或路面颠簸则可能导致栓紧带松动，弹箱脱落，
带来安全隐患，提高了销轴传感器2使用过程中的安全性。
26.单片机1、第一信号转换电路4、第二信号转换电路5均可以通过电源电路6进行供电，所述电源电路6包括电源稳压芯片u1和电源稳压芯片u2，电源稳压芯片u1用于将24v电压降到12v，电源稳压芯片u2用于将12v电压降到5v，最终实现对单片机1第一信号转换电路4、第二信号转换电路5的5v供电，电源稳压芯片u1的输入端外接24v、输出端与电源稳压芯片u2的输入端连接，电源稳压芯片u2的输出端与单片机1供电端口连接；所述电源电路6还包括二极管v2和共模电感l1，二极管v2的正极接地、负极连接到共模电感l1的1引脚端，共模电感l1的3引脚接地、4引脚连接到电源稳压芯片u1的输入端。二极管v2的设置可以防止过压击穿，以保护整个电源电路6的电路安全稳定性；共模电感l1的设置可以对共模信号进行滤波。
27.电源电路6中还设置有多个电容组件，电容c4和电容c7并联后一端连接到电源稳压芯片u1的输入端、并联后另一端接地，电容c5、电容c10、电容c6、电容c8并联后一端连接到电源稳压芯片u2的输入端、并联后另一端接地，电容c9和电容c11并联后一端连接到电源稳压芯片u2的输出端、另一端接地。多个电容组件的设置，起到储能、滤波的作用，提高整个电源电路6的电压输出稳定性。
28.在本实施例中，所述第一信号转换电路4包括采样电阻r9、采样电阻r10和运算放大器n3a，采样电阻r9和采样电阻r10并联后的一端连接到销轴传感器2的输出端、另一端接地，运算放大器n3a的正极输入端连接到销轴传感器2的输出端，运算放大器n3a的输出端与负极输入端连接所形成的电压跟随电路连接到单片机1的ad采样接口。所述第一信号转换电路4还包括稳压二极管v3、保护电阻r2和电容c17，稳压二极管v3的正极接地、负极连接到运算放大器n3a的正极输入端，保护电阻r2的一端连接到电压跟随电路的输出端、另一端接入单片机1的ad采样接口，电容c17的一端接地、另一端接入单片机1的ad采样接口。
29.通过采样电阻r9和采样电阻r10将销轴传感器2的输出信号4ma～20ma转换为2v～4v的电压信号，送至单片机1的ad采样接口，通过单片机1对销轴传感器2进行检测拉力值进行采样，并与单片机1对采集到拉力传感器3的给定拉力值进行比较判定，确定是否锁紧，具体为，当检测拉力值处于给定拉力值的浮动范围内，则表示锁紧，否则，则表示未锁紧。
30.所述第二信号转换电路5包括运算放大器n11a和运算放大器n11b，运算放大器n11a的正极输入端通过电阻r22连接到拉力传感器3的输出端、负极输入端通过电阻r23连接到拉力传感器3的输出端，运算放大器n11a的负极输入端与其输出端连接后连接到运算放大器n11b的正极输入端，运算放大器n11b的负极输入端与其输出端连接后连接到单片机1的ad采样接口。
31.运算放大器n11a、电阻r22、电阻r23、电阻r44、电阻r45构成差分放大电路，放大倍数为100倍；运算放大器n11b、电阻r42、电阻r43构成第二级放大电路，放大倍数为3倍，运算放大器n11b的输出端串联保护电阻r21后接到单片机1的ad采样接口；因而通过第二信号转换电路5将拉力传感器3输出的电压值进行放大，送至单片机1的ad采样接口，用于实现单片机1对拉力传感器3的数据获取，进而单片机1计算得出给定拉力的值，并与检测拉力值进行对比。
32.在本实施例中，标定仪还包括蜂鸣器和用于驱动蜂鸣器工作的蜂鸣器接口电路7，所述蜂鸣器接口电路7包括隔离光耦u8和三极管q3，隔离光耦u8的前级1引脚连接到电源电
路6的输出端、前级2引脚连接到单片机1的输出端，隔离光耦u8的后级3引脚连接到三极管3的基极，隔离光耦u8后级4引脚一路外接24v、另一路连接到蜂鸣器的负极，蜂鸣器的正极连接24v。
33.隔离光耦u8的前级2引脚接出bee接口，单片机1的io接口与bee接口连接，三极管q3集电极接出been
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接口，蜂鸣器的负极端连接到been
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接口上。三极管q3导通后，been
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接口接地连通，蜂鸣器负极端处于低电平，蜂鸣器的正极端为24v的高电平，因而蜂鸣器发出声音进行告警。
34.蜂鸣器接口电路7主要用于向显控装置进行声音告警。其可通过单片机1的io口控制蜂鸣器报警的频率，来调整蜂鸣器的告警声音状态。蜂鸣器可以选用qs型dc24v不锈钢蜂鸣器。
35.在本实施例中，标定仪还包括收发电路8，单片机1通过收发电路8与显控装置相互连接；标定仪还包括按键9和用于检测按键开关状态的按键检测电路。对于收发电路8，若异常，则在液晶屏通讯异常界面提示“通讯故障”，若不异常，则正常进入工作。
36.如图7所示，所述按键检测电路包括电阻r13、电阻r14、电阻r15、电容c57、电容c58和电容c59，电阻r13与电容c57串联后的一端外接上拉电压3.3v、另一端接地，电阻r14与电容c58串联后的一端外接上拉电压3.3v、另一端接地，电阻r15与电容c59串联后的一端外接上拉电压3.3v、另一端接地，单片机的io接口连接到电阻r13与电容c57之间的节点上，单片机的io接口连接到电阻r14与电容c58之间的节点上，单片机的io接口连接到电阻r15与电容c59之间的节点上。“left”为“左”按键，进行参数设置增大，光标左移；“ok”为“确认”按键，用于选中确定；“right”为“右”按键，用于参数设置减小，光标右移。
37.其中，按键9可以对应设置“left”、“right”、“确定”等按键，“left”按键用于增加给定拉力值，“right”按键用于减少给定拉力值，“ok”按键用于在调整给定拉力值时，电机确定按键，以确定修改。
38.销轴传感器标定仪有两种使用模式：离线模式和在线模式。离线模式和在线模式是根据是否通过收发电路8获取销轴传感器2的检测拉力值、拉力传感器3的给定拉力值，当通过收发电路8时，为无线模式，当未通过收发电路8时，为离线模式。
39.离线模式时：销轴传感器标定仪在离线模式时对销轴传感器2以及拉力传感器3转换的ad值进行采样，通过第一信号转换电路4、第二信号转换电路5将采集到的模拟量信号转换成数字量信号，首先将给定拉力值与预先设置的预设拉力值进行比较，判断给定拉力值是否在预设拉力值的允许误差范围内，若否，则拉力传感器的工作状态异常，需要更换拉力传感器，若是，则将检测拉力值与给定拉力值进行比较，通过比较检测拉力值与给定拉力值之间的差值来判断销轴传感器是否正常。在离线模式下，需要销轴传感器标定仪直接连接到待测设备上，对检测拉力值与给定拉力值进行有线获取。
40.在线模式时：在线模式时检测拉力传感器的拉力值的同时通过收发电路8接收锁紧监视装置上传的各销轴传感器2对应的检测拉力值和拉力传感器3对应的给定检测值。对检测拉力值和给定检测值的比较处理与离线模式类似，在在线模式中，可以通过液晶屏显示对应检测拉力值和给定检测值以及状态。
41.例如：当给定检测值小于设置的给定值(80kgf)时液晶屏提示“拉力需增大”，通过“增加”按键实现给定拉力值增加；当给定检测值大于设置的给定值(90kgf)时液晶屏提示
“
拉力需增小”，通过“减少”按键实现给定拉力值降低；当给定检测值大于115kgf时，液晶屏提示“告警”，蜂鸣器响，人工核检；当检测拉力值误差满足误差范围(80kgf～90kgf)范围内时，界面提示“合格”，不满足误差范围时显示屏提示“不合格”。
42.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。