水泥胶砂试验机控制器的传感器故障诊断装置的制作方法

本实用新型涉及一种实验设备，尤其是一种水泥胶砂试验机控制器的传感器故障诊断装置。

背景技术：

近年来，具有恒加载功能的水泥胶砂抗折抗压试验机在试验机行业内的应用越来越普遍。为提高力值采集精度，这类试验机大多采用负荷传感器直接测力。相对于液压传感器间接测力，负荷传感器不接触液压油，精度不受油温影响，不受活塞油缸间的摩擦力影响。但负荷传感器也存在抗过载能力弱，价格昂贵等缺点。由于人为疏忽未插牢传感器线、传感器线受震动接触不良、传感器线损坏，传感器本身损坏等原因，偶尔会造成控制器无法正常采集传感器信号，试验机不受控制的施加压力给传感器的现象。如发现不及时会使传感器严重过载，以至损坏。一般的控制器不能检查出传感器的故障状态，出事故后会给用户带来经济损失，给试验机厂家带来售后服务的麻烦。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种水泥胶砂试验机控制器的传感器故障诊断装置，在传感器故障时可以判断出故障位置、及时进行停机保护以避免更大损失。本实用新型采用的技术方案是：

一种水泥胶砂试验机控制器的传感器故障诊断装置，包括：传感器、传感器线、控制器与计算机；

所述传感器通过传感器线连接控制器，控制器与计算机通过通讯线缆相连；控制器内具有传感器测量模拟数字转换芯片，传感器测量模拟数字转换芯片具有两个测量通道，第一测量通道进行传感器输出差模电压信号的测量，第二测量通道进行传感器输出共模电压信号的测量。

具体地，传感器是内部采用电阻应变片结构实现测力的传感器；传感器线内含有四根导线；

传感器包括电阻应变片所形成的四个可变电阻R1、R2、R3、R4，以及电源正极线、电源地线这两根电源线，第一信号线和第二信号线这两根信号线；两根信号线对电源地线的电压是输出共模电压信号，两根信号线之间的电压差是输出差模电压信号；

可变电阻R1和R2的一端接电源正极线的一端；可变电阻R1的另一端接可变电阻R3的一端和第二信号线一端；可变电阻R2的另一端接可变电阻R4的一端和第一信号线一端；可变电阻R3和R4的另一端接电源地线的一端；电源正极线的另一端、第一信号线的另一端、第二信号线的另一端和电源地线的另一端作为传感器的四个输出端，分别接传感器线内的四根导线。

本实用新型的特点在于实现传感器故障时，判断出故障位置，及时停机保护，避免更大损失的功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构组成示意图。

图2为本实用新型的传感器电原理图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型提供的水泥胶砂试验机控制器的传感器故障诊断装置，如图1所示，包括：传感器1、传感器线2、控制器3与计算机4；

所述传感器1通过传感器线2连接控制器3，控制器3与计算机4通过通讯线缆相连；控制器3内具有传感器测量模拟数字转换芯片，传感器测量模拟数字转换芯片具有两个测量通道，第一测量通道进行传感器输出差模信号的测量，第二测量通道进行传感器输出共模信号的测量，在控制器3内安装有下位机软件，在计算机4内安装有上位机软件。

试验开始前，在控制器3内运行的下位机软件首先检查传感器1所输出的共模信号大小，当传感器1所输出的共模信号过大或者过小时，传感器线2出现故障，通知计算机4内运行的上位机软件进行停机，并给出相应提示。

试验时，控制器3内运行的下位机软件检查传感器1所输出的差模信号大小，当传感器1所输出的差模信号过大或过小时，传感器1出现故障，通知计算机4内的上位机软件进行停机，并给出相应提示。

本实用新型中，传感器1是内部采用电阻应变片结构实现测力的传感器，包括两根电源线和两根信号线；相应地，传感器线2内含有四根导线；

传感器1的电原理如图2所示，包括电阻应变片所形成的四个可变电阻R1、R2、R3、R4，以及电源正极线、电源地线这两根电源线，第一信号线和第二信号线这两根信号线；两根信号线对电源地线的电压是输出共模电压信号，两根信号线之间的电压差是输出差模电压信号。

可变电阻R1和R2的一端接电源正极线的一端；可变电阻R1的另一端接可变电阻R3的一端和第二信号线一端；可变电阻R2的另一端接可变电阻R4的一端和第一信号线一端；可变电阻R3和R4的另一端接电源地线的一端；电源正极线的另一端、第一信号线的另一端、第二信号线的另一端和电源地线的另一端作为传感器1的四个输出端，分别接传感器线2内的四根导线。

控制器3是水泥胶砂抗折抗压试验机控制器，例如建仪公司的“全自动水泥胶砂抗折抗压试验机控制器V2.0版”。

下位机软件运行在控制器3内的单片机上，上位机软件运行在计算机4的Windows操作系统上。

本实用新型可以分别判断出传感器1损坏或是传感器线2损坏，功能齐全。

本实用新型可以在试验开始前对传感器故障进行诊断，避免产生更大的损失。

本实用新型加装在普通的试验机控制器上，可以给故障排除和售后服务带来便利。