专利名称：Pci总线通用力学性能高精度测量控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于力学性能试验设备测控技术领域，尤其应用于材料试验机力、变 形、位移等传感器的测量和伺服控制。
背景技术：
目前，国内力学性能测量控制系统多采用单片机为控制核心的箱式结构，力、变 形、位移多采用分档的直流放大器技术，分辨率10000码左右，精度为示值1%;控制多采用 脉冲直接控制伺服系统的方式，无力、变形、位移三闭环控制，而且产品性能可靠性低、故障 率高，无法满足用户日益增长的材料性能试验的要求。
发明内容本实用新型提供一种PCI总线通用力学性能高精度测量控制系统，以解决目前产 品性能可靠性低、故障率高的问题。本实用新型采取的技术方案是应变传感器依次连接放 大器卡上的传感器接口、前置放大器、滤波器、A/D转换器和A/D输出接口 ；PCI卡的I/O接 口依次连接光耦芯片和大规模可编程器件；A/D输入接口与大规模可编程器件连接；控制 接口依次连接D/A转换电路和大规模可编程器件；大规模可编程器件连接PCI接口芯片， PCI接口芯片与PCI总线接口连接，A/D输出接口通过扁平电缆与A/D输入接口连接。本实用新型优点在于结构新颖，完全满足了力学材料性能试验的需要。可以实现 200000码，误差为示值0.5%的高精度测量，和力、变形、位移三个信号的闭环控制并可平 滑切换，成本低、稳定性高。可以广泛应用于电子万能试验机、液压万能试验机、扭转试验 机、蠕变试验机等各种力学性能试验机，克服了以往控制器测量精度差，无法进行力和变形 闭环控制的弊端。
图1是本实用新型原理框图；图2是本实用新型PCI接口电路原理图。
具体实施方式
应变传感器1依次连接放大器卡上的传感器接口 2、前置放大器3、滤波器4、A/D 转换器5和A/D输出接口 6 ；PCI卡的I/O接口 7依次连接光耦芯片8和大规模可编程器件 9;A/D输入接口 10与大规模可编程器件9连接；控制接口 12依次连接D/A转换电路13和 大规模可编程器件9 ；大规模可编程器件9连接PCI接口芯片15，PCI接口芯片与PCI总线 接口 14连接，A/D输出接口 6通过扁平电缆11与A/D输入接口 10连接。本实用新型中整套控制系统采用一块PCI总线卡，主要解决位移信号采集、I/O控 制和伺服控制，另一块放大器卡主要负责力和变形的模拟信号的采集和放大，两块卡通过 一条扁平电缆进行通讯。
3[0009]PCI总线卡主要实现PCI接口和数字信号的采集和伺服控制，PCI总线的接口采用 PLX9052芯片作为PCI桥，实现PCI总线和ISA接口的转换，在上面配以CPLD芯片EPM7128 实现三路光码信号的采集和一路D/A芯片的控制。放大器卡主要负责力和变形信号的放 大，并通过24位ADS1250芯片进行A/D转换，实现高精度的信号采集。图2是PCI接口的电路原理图，是本实用新型的关键部分，U25是PLX9052芯片， 可以实现PCI接口协议转换成通用ISA接口协议。U26是串行配置芯片93LC46B，主要负责 PCI卡上电时对PCI总线资源的配置。PR8、PR13、rai4、PR15、rai6、PR17是电阻排，主要负 责对PLX9052芯片管脚的上拉和下拉，使芯片能够正常工作。电容主要起到滤波作用。工作原理应变传感器1信号经过传感器接口 2到达前置放大器3放大，经滤波器 4滤波后，进入A/D转换器5，转换成数字信号，汇总到A/D输出接口 6，通过扁平电缆11传 递至A/D输入接口 10，送入大规模可编程器件9 ；外部光码信号从I/O接口 7输入，经光耦 芯片8隔离，进入大规模可编程器件9，D/A转换电路13发出信号传送到控制接口 12，PCI 接口芯片15将PCI总线接口 14协议转换成ISA总线接口协议，并连接到大规模可编程器 件9 ；大规模可编程器件9作为中转核心，对ISA总线进行译码，执行PCI总线接口 14传来 的读写操作，采集A/D数据和光码数据，并对D/A进行操作，实现对A/D、光码的采集和D/A 的控制。
权利要求一种PCI总线通用力学性能高精度测量控制系统，其特征在于应变传感器依次连接放大器卡上的传感器接口、前置放大器、滤波器、A/D转换器和A/D输出接口；PCI卡的I/O接口依次连接光耦芯片和大规模可编程器件；A/D输入接口与大规模可编程器件连接；控制接口依次连接D/A转换电路和大规模可编程器件；大规模可编程器件连接PCI接口芯片，PCI接口芯片与PCI总线接口连接，A/D输出接口通过扁平电缆与A/D输入接口连接。
专利摘要本实用新型涉及一种PCI总线通用力学性能高精度测量控制系统，属于力学性能试验设备测控技术领域。应变传感器依次连接放大器卡上的传感器接口、前置放大器、滤波器、A/D转换器和A/D输出接口；PCI卡的I/O接口依次连接光耦芯片和大规模可编程器件；A/D输入接口与大规模可编程器件连接；控制接口依次连接D/A转换电路和大规模可编程器件；大规模可编程器件连接PCI接口芯片，PCI接口芯片与PCI总线接口连接，A/D输出接口通过扁平电缆与A/D输入接口连接。优点在于结构新颖，完全满足了力学材料性能试验的需要。可以广泛应用于各种力学性能试验机。
文档编号G01N3/00GK201654521SQ20092009443
公开日2010年11月24日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者张泳, 韩巍 申请人:长春汇创软件有限公司