Тема 3. Апаратно-програмні тензометричні станції

 

Призначення та область застосування

Апаратно – програмна тензометрична станція ТС-8 (далі – система) призначена для вимірювання, розшифрування і передачі для подальшого зберігання сигналів тензометричних датчиків, з метою визначення зусиль, моментів, тисків, що утворюються при роботі будівельних, дорожніх машин та механізмів, методом тензометричних вимірювань.

Система призначена для експлуатації при температурі навколишнього повітря від -5°С до +30°С при відносній вологості повітря 80% при 20°С.

2.1.3. Система зберігає працездатність при використанні її в автомобілі при русі зі швидкістю до 60 км/год.

Технічна характеристика тензостанції ТС – 8.

Система забезпечує:

- неперервне вимірювання та запис сигналів тензодатчиків протягом восьми годин (не більше);

- відображення вимірюваних сигналів на дисплеї ПК в реальному часі;

- тестування каналів при включенні живлення;

- дистанційне регулювання балансу та підсилення;

- можливість перемикання режимів роботи каналів (активний або неактивний);

- задавання частоти опиту окремо по кожному каналу в заданих межах.

Кількість каналів 8.

Максимальна частота опиту каналів, Гц 100.

Параметри вхідної частини.

Вхідна частина кожного каналу забезпечує вимірювання сигналів тензометричного півмоста з опором тензорезисторів 100, 200, 400 Ом при початковому розбалансі не більше ±1 мВ.

Вхідна частина кожного каналу забезпечує регулювання балансу в межах ±1 мВ.

Вхідна частина кожного каналу забезпечує регулювання підсилення в межах 10 – 1000 (у відносних одиницях).

Споживаний струм, А, не більше 0,4.

Система виконана у вигляді "дипломата".

Габаритні розміри, мм, не більше 480 х 380 х 125.

Маса, кг, не більше 10.

Комплект поставки

Комплект поставки вказаний в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1

№	Найменування		Кіль.	Примітка
	Блок контролера	ТС8К.00.01. 00.00
	Блок тензометричного датчика	ТС8Д.00.02.00.00
	Кабель датчика з роз’ємами	ТС8.01. 00.00.00		15м

 

продовження табл. 3.1

	Кабель для датчиків			85м
	Кабель інтерфейсний	ТС8.02.00.00.00		1,2м
	Кабель живлення	ТС8.03.00.00.00		1 м
	Акумулятор ТР12-7
	Блок живлення 12 В 0,6 А
	Вилка DB-9M
	Розетка DB-9F
	Корпус DB-9P
	Колодка ТВ-3
	Дипломат
	Програмне забезпечення			Дискета 3,5
	Паспорт	ТС8.00.00.00.00 С

 

Будова та принцип дії

До складу системи входять (рис. 3.1, табл. 3.1.):

 

Рис. 3.1. Будова тензостанції ТС-8

 

- блок контролера;

- блок тензометричного датчика (БТД) – 8 шт.;

- акумулятор 12 В;

- блок живлення 12В 0,6 А;

- з’єднувальні кабелі.

Структурна схема системи показана на рис. 3.2.

Рис. 3.2.Структурна схема тензостанції ТС-8

 

Датчики, виконані по схемі тензометричного півмоста, під’єднуються до блоків тензометричних датчиків БТД1 – БТД8, де відбувається підсилення сигналів та їх попереднє нормування (установка балансу та коефіцієнту підсилення). Від цих же блоків відбувається живлення датчиків. Живлення датчиків імпульсне, це забезпечує зменшення споживаного струму. Блоки БТД1 – БТД8 призначені для перетворення аналогових сигналів датчиків у цифрові, що необхідно для забезпечення якісної передачі даних на задану відстань.

Блоки виконані у пластикових корпусах, які мають виступи для кріплення на місці монтажу. Датчики під’єднуються до блоків за допомогою спеціальних перехідних колодок, до яких проводи від датчиків під’єднуються гвинтовим затисненням. Для підключення кабелю до блоку контролера з іншої сторони є відповідний роз’єм. На верхній кришці блоку є світлодіодний індикатор живлення. На боковій поверхні блоку розміщені отвори для доступу до регуляторів балансу та масштабу сигналу (рис. 3.3).

Блок контролера призначений для управління роботою системи, обробки сигналів з БТД та передачі їх у необхідному форматі через інтерфейс RS-232 в персональний комп’ютер (Notebook). Блок виконаний на базі мікроконтролера фірми ATMEL AT90S2313. Як перетворювач інтерфейсу використана мікросхема МАХ232А, з’єднана з мікроконтролером через оптрони для розв’язки сигналів, що подаються на Notebook. Живлення мікросхеми МАХ232А та оптронів здійснюється від DC-DC перетворювача фірми Franmar. Живлення всього блоку контролера здійснюється від акумулятора через схему захисту від переполюсовки. Блок виконаний у пластиковому корпусі. На передній панелі блоку розміщені (рис. 3.4):

 

Рис. 3.3. Передня панель блоку контролера

 

 

Рис. 3.4. Органи підключення блоку контролера

 

- роз’єм живлення 12 В (для підключення акумулятора або блоку живлення);

- роз’єм інтерфейсу RS-232 (для підключення до комп’ютера);

- вимикач живлення;

- індикатор включення.

На задній панелі блоку розміщені роз’єми для підключення блоків датчиків.

При роботі з системою слід дотримуватись заходів безпеки, встановлених для приміщення, лабораторії і т. п., де використовується система.

З точки зору електробезпеки система не є небезпечною, оскільки максимальна напруга, яка використовується в системі – 12 В.