数显推拉力计制造技术

一种数显推拉力计，它包括测量头、桥式检测电路、电子组件、开关面膜板和壳体，其特征在于：与测量头（１）连接的应变机构是由连接轴（２）、连接座（３）、弹性体（４）、固定座（５）、Ａ／Ｄ转换器（２３）依次连接组成，形状为“Ｓ”形。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测力仪表，具体涉及一种能够数显的推拉力计。
技术介绍
数显推拉力计可以定量地向被测工件施加推力或拉力、并以数字的形式显示施加推力或拉力的大小，广泛地应用于对推力或拉力有严格要求的行业和部门。数显推拉力计目前正朝着智能化、高准确度、使用方便等方面发展。例如，已申请中国专利、申请号为90225581.9的“微型数字拉力仪”，就是其中一种测量拉力仪表，它是应用模拟放大器、A/D转换器、数显装置将传感器信号放大、显示。这种拉力仪比较在此之前的同类仪表来说，检测精度是得到了一定的提高，但是它的应变机构复杂、采样速度慢、稳定性差、智能化程度低等不足之处确实需要改进。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种以计算机采样为配制的数显推拉力计，它在应变机构和A/D转换器上作了改进，这种改进的数显推拉力计的技术方案如下所述数显推拉力计是由测量头、应变机构、桥式检测电路、电子组件、开关面膜板和壳体组成。所述的应变机构是由连接轴2、连接座3、弹性体4、固定座5依次连接组成，形状为“S”形；所述的弹性体4上采用了双孔双梁设计结构，即在弹性体4的两侧铣有两个对称平面，平面上各贴有两片电阻应变计6；所述的A/D转换器是由IC1-2、IC2-1运算放大器、V1三极管、IC4单片机的P3.1(I/O)口、P3.2(I/O)口、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10电阻器、C4、C5、电容器组成。由于采用了上述“S”形应变机构，因而优化了力的传递方向、提高了测量精度、缩小了测量组件的体积，并且提高了电阻应变计6的测量精度，改善了电阻应变计6输出线性度。改进的A/D转换器是一个特殊的双积分式A/D转换器23，由于它无需传统的双积分式A/D转换器所需要的±VREF参考电压，因而使系统电路变得简单，同时也降低了推拉力计的成本。附图说明图1是本技术的整体结构示意图；图2是图1的侧面示意图；图3是图1中“S”形应变机构测量组件结构示意图；图4是本技术的的电路图。具体实施方式如图1-3所示，本技术所述的数显推拉力计是由测量头1、“S”形应变机构、桥式检测电路35、电子组件9、开关面膜板17和壳体组成。测量头附件1通过螺钉螺纹与连接轴2连接，并穿过防护垫护套15，连接轴2与通过螺母7与连接座3连接，连接座3通过螺钉12与弹性体4连接，弹性体4通过螺钉13与固定座5连接，固定座5通过螺钉14与其下壳体34连接。其中由连接轴2、连接座3、弹性体4、固定座5测量组件组成了所述的应变机构，其形状为“S”形；在弹性体4的两侧铣有两个对称平面，平面上各贴有两片电阻应变计6，即形成所述的双孔双梁结构；电阻应变计6以桥式检测电路8通过导线15与电子组件9连接，电子组件9通过导线12与电池10连接，电池10放在电池垫34上，下壳体18通过螺钉16与上壳体11连接，开关面膜板17通过导线18与电子组件9连接，电子组件9内装有电子线路组件19，电子线路组件19是由印刷线路板组件20、面板21组成。印刷线路板组件20包含有信号放大器22、模数转换器23、微控制器(MCU)24、显示电路25、预置报警电路26、设定(预置)电路27、欠压报警电路28、单位转换电路29、模式(测量)转换电路30、自动清“零”电路31、电源变换及稳压电路32、打印接口电路33。本技术应用弯矩对推力或拉力的等效原理，通过电阻应变计来采集弹性体弯矩值，通过计算机检测、采样、计算、显示出推力或拉力值的大小，同时应用键盘控制数显推拉力计启动、清零、单位自动转换(N、Ibf、Kg)、示值跟踪、峰值保持、报警设置、打印等功能来完成检测全过程。如图4所示，A/D转换器即模数转换器23由IC1-2、IC2-1运算放大器、V1三极管、IC4单片机的P3.1(I/O)口、P3.2(I/O)口、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10电阻器、C4、C5、电容器组成。这是一个特殊的双积分式A/D转换器23，由于它无需传统的双积分式A/D转换器，所需要的±VREF参考电压，因而使系统电路变得简单、成本降低。模数转换器23把信号放大器22放大后的检测信号变为数字量后先送至微控制器(MCU)24进行数字处理及计算，再送显示电路25显示。本技术工作过程为推力或拉力通过测量头附件1、连接轴2、连接座3将力传递到弹性体4上，使其产生弯矩，从而使贴在弹性体4的电阻应变计6被压或被拉，使其阻值发生变化，四片电阻应变计6组成的桥式检测电路8检测出电阻应变计6阻值发生变化量，送入信号放大器22。放大器22由IC1-1运算放大器、W2电位器、R2、R3电阻器、C1、C2、C3电容器组成，它把桥式检测电路8的微弱变形信号放大至模数转换器23所需要的电压值。微控制器(MCU)24由IC4单片机、R17、R18、R19、R20、R21、R23电阻器、C10、C11、C12、C13电容器、C14晶体振荡器、S1、S2、S3、S4、S5、S6薄膜开关组成，经过编程后的IC4单片机控制整个电气系统的工作。显示电路25由液晶显示模块、单片机的P1.5(I/O)口、P1.6(I/O)口、P1.7(I/O)口、W3电位器组成，它显示的数显推拉力计的检测值及工作模式。预置报警电路26由V5三极管、LED发光二极管、B蜂呜器、单片机的P1.5(I/O)口、P1.6(I/O)口、P1.7(I/O)口、液晶显示模块的BZ、BZ\、电阻R24组成，当检测的扭矩值等于预置扭矩值时，声光报警。设定(预置)电路27由设定键(S1)、选择键(S2)、单片机的P1.2(I/O)口、P1.5(I/O)口、P1.6(I/O)口、P1.7(I/O)口、P3.7(I/O)口、液晶显示模块组成，在预置工作模式下和预置位提示下，按压选择键(S2)，先选择预置位，再按压设定键(S1)，使液晶显示模块的显示值为所要检测的扭矩值，即设定(预置)好要检测的扭矩值。欠压报警电路28由IC1-1运算放大器、单片机的P1.5(I/O)口、V2三极管、R14、R15、R16、R*电阻组成，当电池工作电压低于3V时，为保证扭矩扳手检测的准确度，进行欠压报警。单位转换电路29由单位键(S3)、液晶显示模块、单片机的P1.3(I/O)口、P1.5(I/O)口、P1.6(I/O)口、P1.7(I/O)口组成，根据测量要求，按压单位键(S3)，测量单位即可自动转换(N.、Ibf、Kg等)。模式(测量)转换电路30由模式键(S4)、液晶显示模块、单片机的P1.4(I/O)口、P1.5(I/O)口、P1.6(I/O)口、P1.7(I/O)口组成，按压模式键(S4)，可选择峰值保持、示值跟踪、测量预置三种工作模式。自动清“零”电路31由复位/开键(S5)、液晶显示模块、单片机的复位口(RES)、P1.5(I/O)口、P1.6(I/O)口、P1.7(I/O)口组成，按压复位/开键(S5)，可自动清“零”，消除测量误差。电源变换及稳压电路32由V3三极管、V4三极管、V6二极管、V2二极管、R24、R11、R12电阻器、C10电容器、单片机的P3.5(I/O)口组成，它把供电电压由+4.8V～+6V变成稳定的+4.6V供电路工作。打印接口电路33由打印键(S6)与打印接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶明，王更生，范卫武，牛树人，
申请(专利权)人：国营东方仪器厂，
类型：实用新型
国别省市：