专利名称:多功能型微形变自动监测仪的制作方法
多功能型微形变自动监测仪是用于测定机场道面和公路路面在静载和动载作用下的回弹弯沉、位移、土压力等各种物理参数的。
一般的机场道面和公路路面动载测定仪由加速度传感器、距离测量装置和路面弯沉计算机组成，而且往往制成测定车的形式来监测的。其缺点是体积大、重量重、运输困难和价格昂贵，不能同时测定多种物理参数，功能单调。本发明的特点是它由调频式传感器、放大及整形电路、程控多周期同步测量电路、单板计算机、专用键盘和外围设备构成。其中的调频式传感器是变磁阻式的，它可以把弯沉、位移、土压力等各种待测量都转换成频率形式送往单板机进行检测，而且精度很高。其中的程控多周期同步测量电路由测量控制单元、待测周期数计数器、时钟计数器和 1/2 分频电路组成。上述测量控制单元是由启动触发器、同步触发器、主控触发器、四个与门和一个反相器组成。其中所说的专用键盘，它的功能是在专用的十进制键盘程序控制下，通过给在系统软件中设定的操作变量以不同的赋值方式来实现的。
一般的多周期同步测量电路，其主闸门的启闭是通过予置闸门时间来实现的，它的闸门控制电路和时间形成电路都比较复杂，而且闸门时间间隔在数量上也是有限的几个而已。本发明的特征是在软件的支持下，可以通过测量控制单元来任意按精度和检测速度的要求去设定被测频率的周期数来实现多周期同步测量。由于它是在予先设定的程序控制之下来实现的，因而称为程控多周期同步测量技术。具体地说，在测量传感器输出的信号频率时，单板计算机先通过接口电路将程序设定的待测周期数写入待测周期数计数器，并将时钟计数器置零，然后再向测量控制单元发出启动信号，使启动触发器A5Q端输出高电平。在被测频率下一个周期的上升沿使同步触发器A4Q端输出高电平，门A7打开，待测周期数计数器开始作减法计数。与此同时，主控触发器A6Q端输出高电平，门A10打开，时钟计数器也开始计数。当待测周期数计数器归零时，输出一个归零正脉冲，经反相器A11转换为负脉冲，使三个触发器同时置零，二个计数器立即仃止计数。这时就可读出时钟计数器的计数值。设待测周期数为N，在被测频率f的N个周期内，时钟计数器的计数值为n，时钟周期为τ，则f＝N/nτ。由此可见，其精度在时钟周期一定下，它取决于N，N越大，精度越高，但检测速度越慢，反之亦然，根据不同的测量精度要求综合考虑来设定N的值。
在采用键盘输入方式时，一般都存在着扩大功能与操作使用的矛盾。本发明的特征在于，它为仪器的系统软件设置了十六个操作变量并相应编制了专用的十进制键盘服务程序，较好地解决了这个问题。本发明的键盘有十五个键，其中有0～9共十个数字键，只要通过键盘，对操作变量赋予不同的值就可使仪器处于不同的功能状态。
因而与现有的公路路面动载测定仪相比，本发明具有功能多、通用性强、精度高、工作可靠、结构简单和成本低廉等多种优点。
图1多功能型微形变自动监测仪框图1-变磁阻式传感器;
2-放大及整形电路;
3-程控多周期同步测量电路;
4-单板计算机;
5-专用键盘;
6-打印机;
7-显示器;
8-盒式磁带机。
图2程控多周期同步测量电路框图1-测量控制单元;
2-待测周期数计数器;
3-时钟计数器;
4- 1/2 分频电路;
5-待测频率f;
6-时钟计数器输出;
7-予置被测周期数输入;
8- 1/2 分频电路输入;
9-启动信号输入;
10-仃止测量信号。
图3、程控多周期同步测量电原理图1-单板计算机地址总线;
2-单板计算机数据总线;
3-单板计算机控制总线;
4-待测周期数计数器(Z80-CTC);
5-时钟计数器(Z80-CTC);
6-待测周期数计数器计数脉冲输入;
7-待测周期数计数器归零输出(正脉冲);
8-时钟计数器计数脉冲输入;
9- 1/2 分频电路(D触发器);
10- 1/2 分频电路输出;
11-单机机时钟信号输入;
A-测量控制单元;
A1-待测频率信号输入;
A2-加电复位负脉冲输入;
A3-测量启动信号输入(负脉冲);
A4-同步触发器;
A5-启动触发器;
A6-主控触发器;
A7-与门;
A8-与门;
A9-与门;
A10-与门;
A11-反相器。
参考文献United States Patent 4，422，322。Dec.27，1983
权利要求
1.多功能型微形变自动监测仪，其特征在于它由调频式传感器、放大及整形电路、程控多周期同步测量电路、单板计算机、专用键盘和外围设备组成。
2.权利要求
1中所说的多功能型微形变自动监测仪，其中的程控多周期同步测量电路，其特征在于，它由测量控制单元、待测周期数计数器、时钟计数器和 1/2 分频电路组成。
3.根据权利要求
1、2的程控多周期同步测量电路，其中所说的测量控制单元其特征在于，它由同步触发器、启动触发器、主控触发器、四个与门和一个反相器组成。
专利摘要
多功能型微形变自动监测仪，可用于测定机场道面和公路路面在静载和动载作用下的弯沉、位移。土压力等多种物理参数。
文档编号E01C23/00GK86102014SQ86102014
公开日1987年10月21日 申请日期1986年3月28日
发明者蒋伯明, 施祥林 申请人:中国人民解放军空军后勤部工程设计局导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan