工业自动监测控制仪制造技术

工业自动监测控制仪，包括探头①、讯号放大器②、Ａ／Ｄ转换器③、串行二进制转换电路④、计算机接口⑤、整机供电电子开关⑥、电源电路⑦、开机控制电路⑧、电台接口⑨。既能与中心机配合使用，又能直接与计算机接口，进行独立测试，单独工作。能自动控制开机、测程大。广泛用于工厂、矿山生产自动化监测及工程地质、灾害地质、环境保护领域的多种参数自动监测和控制。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
工业自动监测控制仪，涉及工厂、矿山生产自动化监测及工程地质、灾害地质、环境保护领域的多参数自动监测和控制。现有利用硬件直接进行工业自动监测的仪器为中国专利号“87103007”，名称“全自动岩、土体位移监测的野外采样、编码及电台控制机”。上述专利的缺点是只能与中心控制机配合使用，当需要采集数据时，要由中心控制机发出指令，才能采集数据，作A／D转换，二进制编码。按有线、无线方式送中心控制机处理数据，它自身没有独立处理数据、进行人机对话的功能。其次，原专利只能对0～5伏讯号进行测量，对普遍存在的弱讯号(例如工厂、矿山电表讯号一般只有0.3～0.5V)则不能进行数据采集和测试，不适宜用于工业自动测量。第三个不足之处是，原专利温度漂移较大，随着一年四季温度变化，要多次到现场校正仪器，影响了该设备的普及推广。第四个缺点是原专利提供的探头价格贵、测程小，而且只能进行相对测量。而大多数工程地质场合需要绝对变形测量(例如水坝的绝对沉降测量)，原专利是无能为力的。第五个缺点是原专利只能进行监测，不能实施控制。本技术的目的，在于克服上述不足，提供一种既能与中心机配合使用、又能直接与计算机接口、温度性能稳定、进行独立工作、自动控制开机、且测程范围大的工业自动监测控制仪。并且该工业自动监测控制仪能自动输出控制电位。 附图说明图1为本技术工业自动监测控制仪原理框图。图2为图1中讯号放大器②电路原理图。图3为图1中A／D转换器③电路原理图。图4为图1中串行二进制转换电路④原理图。图5为图1中计算机接口⑤电路原理图。图6为图1中整机供电电子开关⑥电路原理图。图7为图1中电源电路⑦原理图。图8为图1中开机控制电路⑧原理图。图9为图1中探头①结构图。图10为图9中位移传感器结构图。图11为探头安置示意图。图12为图1中控制判别和控制输出电路10原理图。以下结合附图详细说明本技术图1为本技术工业自动监测控制仪原理框图。包括探头①，探头布于测试点，各探头信号直接或经信号放大器②送入A／D转换器③，A／D转换器③把直流模拟信号变成二进制并行码，串行二进制转换电路④从A／D转换器上依次取样，并送入数据总线，变成二进制串行码，计算机接口电路⑤将串行码信号“1”、“0”、“ENTER”通过BG1、BG2光耦管分别送计算机。也可由无线电话机接口⑨把“1”、“0”、“ENTER”交流串行脉动码送无线电话机，发射到中心控制机，整机供电电子开关⑥由开机、控制、报警电路⑧控制，电源电路⑦担负全机的供电电源。对于需要进行工业自动控制的设备，当讯号小于或大于某一设定值时，控制判别电路将自动输出高位、实施控制。下面分别叙述各部分结构及原理。讯号放大器②见图2为完成极弱讯号的监测，本机增设了一只放大器，供弱讯号放大用，参见图2，包括集成块LM324、电阻R1、R2。放大倍数取决于R1与R2的比值，探头信号输入接LM324的3，12脚；由1，14脚送集成块0809输入端A、B。A／D转换器③见图3，包括集成块0809，三极管T4、T5，舌簧断电器J1、J2，稳压管D1。现有技术的A／D转换器包括集成块0809，其基准电压为5V，其缺点是不能对小讯号进行转换，因而量程小，本技术加设了0.7V的基准电压，从而达到了测低电位的目的，拓宽了应用范围。电路原理如下0809的A、B、C的高低电位控制0809各探头轮流采样，当C为低位时，T5(9014B)启动舌簧继电器J2吸合，使REF(＋)为5V电位，对大讯号进行采样，当C为高位时，T4(9014A)导通，启动继电器J1吸合，REF(＋)为0.7V讯号，适于对小讯号采样，扩大了量程。串行二进制转换电路④见图4，包括40106集成块、4051集成。在串行二进制转换电路中，对“1”编码频率为2900Hz，“0”编码频率为1070Hz，“ENTER”编码频率为1900Hz，集成块40106的(1)(6)(12)端接负温热敏电阻Rt(200Ω～510Ω)，仪器频率稳定性高于1％，不需经常到现场调试设备，提高了仪器稳定性。4051的各输入端按序与0809集成块各输出端一一相接，当6脚为0位时，将按照A、B、C规定的时序，采集0809输出二进制码讯号，并送到串行数据总线中输出。计算机接口⑤见图5，包括集成块4081，光耦管GD1、GD2(4014三极管)，三极管T1、T2、T3。数据总线产生的串行二进制码讯号，其低位部分(0讯号)经三极管T3反相，变成高位，送入4081上组二与门的一个输入头13；高位部分(1讯号)，直接送入4081下组二与门的一个输入头1，同时时钟脉冲送入上述二个与门电路的另一个输入端2，13。当数据总线上“1”讯号到来时，从下组与门电路输出端3输出一个高位脉冲，经T1(9014)三极管去驱动光耦管GD2，经计算机接口在计算机上写入1；当数据总线上“0”讯号到来时，从上组与门电路输出端11，输出一个高位脉冲，经三极管T2驱动光耦管GD1工作，让计算机写入“0”，从而离开中心机，直接与计算机接口。整机供电电子开关⑥见图6，包括集成块4017、三极管T5、光耦管GD3、GD4、GD5，当4017高位到时，三极管T6导通，各光耦管GD3、GD4、GD5导通，固态继电器使仪器电源、电台电源、收发电台转换均开始接通。电源电路⑦见图7，包括变压器B、整流器ZL1、ZL2，滤波器LM117，7805，电容C1、C2、C3，电位器R。现有技术只能向探头提供5V电源，且与仪器内部电源共地，不适宜电桥类探头使用。本技术增设了专门的探头电源其范围可以从2V到20V。整流器ZL1将交流电整流后送7805滤波输出5V直流电，供仪器用。整流器ZL2将交流电整流后经LM117、C1、C2滤波输出2～20V直流电，供探头用电，电位器R作调整输出电压用。自动开机控制电路⑧见图8，包括集成块5369、4040二只、4075及K按键。现有技术只能在中心控制机讯号触发下，才能启动，本技术除了在中心控制机触发时能工作处，还能自动定时开机、自动采集数据，数据采集完后自动关机。5369的①端输出40HZ／s的方波，根据需要，选择任一脚接通时间总线，并送至4075三或门电路的输入端3，当时间讯号高位到时，4075的6脚输出高位电位，开机电路向整机供电，仪器开始工作。为增加工作的灵活性，便于工作人员调运数据，在4075(14)端头接入按键K，K另一端接时间总线。当需调运数据时，按下K键，4075集成块6脚输出一个高位脉冲迫使开机电路向整机供电，仪器开始自动工作。控制判别和控制输出电路10见图12。包括LM324放大器构成的比较器K1、K2、K3、K4，分压电阻R1、R2，或门电路4073二只。调节R2电位器可控制基准比较电压V0大小。对于K1、K2比较器，当各探头输入讯号V1小于V01、V02时其输出VOUT1、VOUT2为低电位，当各探头输入讯号大于基准比较电压V01，V02时输出VOUT1，VOUT2为高电位，图12中Ⅰ端输出，该电位将启动中间继电器工作，迫使现场设备运转，(例如降温、降压、降液位、增加碱性水……等)直到探头输入的V1重新小于V0时，比较器输出电位反跳回零位，各现场设备停止运转，从而达到自动控制的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
工业自动监测控制仪，其特征包括：探头①讯号放大器②，包括集成块ＬＭ３２４Ａ／Ｄ转换器③，包括集成块０８０９、三极管Ｔ↓［４］（９０１４Ａ）、Ｔ↓［５］（９０１４Ｂ）、继电器Ｊ↓［１］Ｊ↓［２］、稳压管Ｄ↓［１］串行二进制转换 电路④，包括４０１０６、４０５１集成块计算机接口⑤，包括：集成块４０８１、光耦管ＧＤ↓［１］（４０１４三极管）、ＧＤ↓［２］（４０１４三极管）、三极管Ｔ↓［１］、Ｔ↓［２］、Ｔ↓［３］整机供电电子开关⑥，包括：集成块４０１７、三极管 Ｔ↓［５］、光耦管ＧＤ↓［３］、ＧＤ↓［４］、ＧＤ↓［５］电源电路⑦，包括：变压器Ｂ、整流器ＺＬ↓［１］、ＺＬ↓［２］、滤波器（ＬＭ１１７）电容Ｃ↓［１］、Ｃ↓［２］、Ｃ↓［３］、滤波器７８０５。开机控制电路⑧，包括：集成块５３６９ 、４０４０（２只）、４０７５及Ｋ键；电台接口⑨。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，
申请(专利权)人：四川环境地质灾害研究所，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]