专利名称：油液质量快速分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油液质量快速分析仪，是一种润滑油液质量检测的仪器。
背景技术：
目前用于润滑油液质量检测的仪器主要有美国北方仪器仪表公司生产的NI-2B型油液质量快速分析仪，和西北工业大学科技开发总公司生产的YYF-I、II、III、IV型油液质量快速分析仪。上述仪器虽能快速地测试在用油液的污染程度，但由于其技术上主要由信号源电路、开关互补电路(或推挽功放电路)、电容电感桥式电路和输出显示电路(表针指示或液晶数显)组成。所以，能完成的功能有限。同时还存在以下缺陷(1)稳定性和测试准确性欠佳，即每次测完一个样油的污染度后再检查0点时，0点已不在0点，不是偏负就是偏正，需要再次调0后才能测试，否则，测试误差增大；(2)调校0点比较困难，现有的仪器都是用微调电容调校0点的，只要电容稍有变化(即使0.1PF的变化)就能引起电桥较严重的失衡，所以，手动调0很费劲；(3)不能定量反映油液中的水分含量；(4)仪器功能少，不能满足用户需求。测试结果仪器本身不能自动记录，必须人工用笔记录下来，容易出错，不便存档，也不规范；(5)未能提供较多的润滑油品的报废参考值，给用户使用带来很多不便。
发明内容
为避免现有技术的缺陷，本实用新型提出了一种采用了单片计算机技术，测量稳定性更高，使用功能更多的油液质量快速分析仪。其优点在于1、由于采用了自动调节技术，并将调0设置在一定数值范围内(适合用户操作的比较宽松的范围)交计算机处理，以消除0点附近因操作所造成的误差，达到了提高稳定性和测试精度的效果。
2、具有很高的智能化和较多的使用功能，可以作到油品检测代码化，油液污染度显示区段化，测试油液中的水分定量化，并可打印记录检测结果。
3、操作十分简便，人机对话功能较多。如错误操作时会发出警示声，提示重新操作；在计算机运行中，每完成阶段任务时，有信息反馈，等等。
本实用新型的技术思想是振荡器与负载(开关电路)一起产生高频正弦波电流供给传感器，其特征在于传感器输出的电参量经接口电路1由模/数(A/D)转换器转换为数字量，送给中央处理器；经过中央处理器和程序存储器的运算，由LCD显示器和LED发光管显示其检测结果；由音响通道给操作者发出警示信息或反馈信息；由打印机打印出检测结果。
当终端打印机是微型打印机时，在中央处理器与微型打印机之间设置一个协调它们工作时序的接口电路2由锁存器(IC17)和延时电路(IC19)组成，延时电路(IC19)由IC19由一个与非门电路F1和三个非门电路F2、F3、F4串联而成；输入数据线为8线，分别对应连接到锁存器(IC17)的3、4、7、8、13、14、17、18脚上；输出数据线也是8线D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，左端对应连接锁存器(IC17)的2、5、6、9、12、15、16、19脚。
由于测量仪器不同程度存在着0点漂移，即是调到0点，可能因为元器件参数的随机变化而造成0点偏差，从而加大了测试误差。为此在传感器电桥的桥臂上设置校0电路，0点是依靠电桥的完成的。传感器电桥的4个臂由L5、L6、C13+C14、C15+C16构成，调0电路W1并联R7接在L5、L6之间。
保证0点不漂移的关键是振荡器中的负载电路(互补开关电路)的中心电位(B点)要维持不变。为此在互补开关电路中引入逆馈电路(R4、R15)，该逆馈电路是两个完全相同的对称电路(R4＝R15)，随机变化的信号在R4、R15上形成反相信号，可及时自动抗拒电路中的随机不稳定变化，以维持中心电位(B点)的稳定性，进而保证0点的稳定。
图1原理框图图2实施例电路图1图3实施例电路图2图4实施例电路图3图5实施例电路图具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步描述图1为本实用新型的总体框图，图2～图5是实施例电路图。图2振荡器IC1、传感器电路和接口电路1IC3，IC2是电压极性变换器，为IC3提供偏置电压；图3模/数(A/D)转换器IC7、中央处理器IC4、程序存储器IC6，IC5为地址锁存器；IC8移位寄存器，连接键盘，为操作程序扫描电路；图4IC9～IC13锁存译码器，为LCD液晶提供显示数值，IC14控制译码器和IC15反向器控制音响蜂鸣，IC16为三端稳压电源；图5中央处理器(IC4)与微型打印机间的接口电路2IC17、IC19，IC18为三端稳压电源。
振荡器是电桥的电源，它是一个具有高稳定性的晶体振荡器，与负载(开关电路)一起产生高频正弦波电流供给电桥工作，保证0点不漂移是在互补开关电路中引入两个完全相同的逆馈对称电路实现的。振荡器由振荡源(IC1、R1、R2、JT1(晶体)、C8、C9)和互补开关电路(BG1、BG2、R3、R5、R6、W2、C10、C11)组成，在BG1和BG2射级引入逆馈电路R4、R15，且R4＝R15。当随机变化的信号在R4、R15上形成反相信号，可及时自动抗拒电路中的随机不稳定变化，以维持中心电位(B点)的稳定性，进而保证0点的稳定。
传感器是油液质量信息的传递，由特制电感L和特制电容C组成的高灵敏度的双振电桥传感器，并在其桥臂上设计了校0电路。具体电路为电桥的4个臂由L5、L6、C13+C14、C15+C16构成。检波管D1、D2和电感L7、电容C17、C18、电位器W3、电阻R16均为电桥的负载。调0电路W1并联R7接在L5、L6之间。在设计时，L5＝L6，C13+C14＝C15+C16，但实际上由于元、器件参数的分散性存在，不可能达到绝对相等，D、E两点电位就不相等，输出点F就不是0输出，故需要调0电路来调整，使之输出为0。本发明在线路中采用了高精密的10层线绕电位器并联R7(47Ω)电阻，W1每转一圈(即转完一层)电阻值只有3.2Ω的变化，那么电位器每转动36°，电阻值仅仅变化0.32Ω，这对电桥的平衡来说，影响甚幑，所以调0非常容易。
计算机中央处理器(IC4)与LC电桥间的接口电路1包括IC3(运放)及其偏置电路R8、R9、R10、R11、R12、R14、W4、C19。电桥输出的信号有正有负，但(A/D)转换器只能接受正信号，不能接受负信号。本发明采用IC3及其偏置电路将输出(OUT)的电压依据工作需要设置为+2.5伏，以达到正、负信号输入时均能得到正信号输出，供(A/D)转换器将其模拟信号量转换为相应的数字信号量，再送给中央处理器，最终在液晶显示屏上显示出电桥输出的相应的正信号或负信号。
IC4为中央处理器，它完成运算、控制、输入、输出等功能。程序存储器受中央处理器的控制，调用全部指令。在程序存储器内部还存放着有关油液各种参数的数据库。
中央处理器(IC4)与微型打印机间的接口电路2主要由锁存器(IC17)和延时电路(IC19)及其相应的输入、输出数据线和控制线组成，IC19由一个与非门电路F1和三个非门电路F2、F3、F4串联而成。其中输入数据线为8线(见图中插头CT-6)D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，分别对应连接到锁存器(IC17)的3、4、7、8、13、14、17、18脚上。输出数据线也是8线D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，左端对应连接锁存器(IC17)的2、5、6、9、12、15、16、19脚。右端对应连接到插头CT-7的3、5、7、9、11、13、15、17头上送至打印机，控制线包括WR、P2.6、P3.3(BUSY)、STB、CLK等信号线。
锁存器用来锁存中央处理器送来的信号数据。锁存信号数据时需要一个短暂的建立过程(几个纳秒)。延时电路一方面通过WR线告知锁存器锁存中央处理器送来的数据(即写信号指令)，另一方面通过STB线告知微型打印机可以取信号的指令。写信号指令与取信号指令的时间关系由延时电路协调控制。
本实施例具有三路输出通道输出通道之一。它是面板上的液晶显示器LCD和红、黄、绿发光二极管LED，还有整机供电欠压指示灯(红色LED)。液晶显示器显示被测油液的序号、油液污染程度、质量等级和油液的含水千分率。三个发光二极管在质量等级显示的同时发出不同颜色。红色为油液报废，黄色为油液堪用，绿色为油液良好。红色欠压指示灯在直流供电时，若电压低于7伏时，即发光提示。
输出通道之二。它是音响输出电路。音响分为警告音响和标志音响。警告音响主要功能是防止使用者的各种误操作，而带来的错误检测结果。例如油液序号是由三位数组成，若误操作为二位数或四位数，仪器均能发出警告音响。又如输入数据库中无数据的油号时，仪器同样会发出警告音响。
标志音响，实际上是计算机在完成一项任务后给人的反馈信息。例如按键时会发出音响，表示计算机已接收到人的指令。又如检测含水量时，每十秒种检测一次，完成后，仪器发出音响表示一次检测完成。当全部检测完了，又会发出音响。这些自动发出的音响起到了给使用者反馈信息的作用。
输出通道之三。它的终端是微型打印机。微型打印机受键盘控制，可将油液每次测试结果打印出来，以供存查。但中央处理器与微型打印机工作时序不同，中间必须设置一个接口电路，以协调它们之间的时间关系。
本实施例的基本工作原理是将被测油液作为介质，加入特制的高灵敏度的传感器，引起其电参量变化。再将这个原始的电参量进行加工处理后送给模/数(A/D)转换器转换为数字量，送给中央处理器，由中央处理器和程序存储器共同完成运算、控制、输入、输出等事先规范好的诸多功能，最后由LCD显示器和LED发光管显示其检测结果；由音响通道给操作者发出警示信息或反馈信息；由打印机打印出检测结果。整个运行的协调由键盘给出指令。
权利要求1.一种油液质量快速分析仪，振荡器与负载(开关电路)一起产生高频正弦波电流供给传感器，其特征在于传感器输出的电参量经接口电路1由模/数(A/D)转换器转换为数字量，送给中央处理器；经过中央处理器和程序存储器的运算，送入输出通道。
2.根据权利要求1所述的油液质量快速分析仪，其特征在于当终端打印机是微型打印机时，在中央处理器与微型打印机之间设置一个协调它们工作时序的接口电路2由锁存器(IC17)和延时电路(IC19)组成，延时电路(IC19)由一个与非门电路F1和三个非门电路F2、F3、F4串联而成，输入数据线连接到锁存器(IC17)，输出数据线连接到打印机。
3.根据权利要求1所述的油液质量快速分析仪，其特征在于输出通道可以是显示其检测结果的LCD显示器和LED发光管、给操作者发出警示信息或反馈信息的音响通道、打印出检测结果的打印机，以及三者的组合。
4.根据权利要求1所述的油液质量快速分析仪，其特征在于传感器电桥的4个臂由L5、L6、C13+C14、C15+C16构成，在L5、L6之间联接W1与R7的并联电路，且L5＝L6、C13+C14＝C15+C16。
5.根据权利要求5所述的油液质量快速分析仪，其特征在于W1采用了高精密的10层线绕电位器，R7＝47Ω。
6.根据权利要求1所述的，其特征在于振荡器由振荡源(IC1、R1、R2、JT1(晶体)、C8、C9)和互补开关电路(BG1、BG2、R3、R5、R6、W2、C10、C11)组成，在BG1和BG2射级引入逆馈电路R4、R15，且R4＝R15。
专利摘要本实用新型涉及一种油液质量快速分析仪，是一种润滑油液质量检测的仪器。本实用新型的技术思想是振荡器与负载(开关电路)一起产生高频正弦波电流供给传感器，其特征在于传感器输出的电参量由模/数(A/D)转换器转换为数字量，送给中央处理器；经过中央处理器和程序存储器的运算，由LCD显示器和LED发光管显示其检测结果；由音响通道给操作者发出警示信息或反馈信息；由打印机打印出检测结果。本实用新型的优点是由于在电子线路中采用了十分有效的自动调节技术，并将调0设置在一定数值范围内，以消除0点附近因操作所造成的误差，达到了提高稳定性和测试精度的效果；操作十分简便，具有很高的智能化和较多的使用功能。
文档编号G01N35/00GK2650133SQ0326244
公开日2004年10月20日 申请日期2003年7月10日 优先权日2003年7月10日
发明者胡一军 申请人:胡一军