履带板存储测试仪流水线式同步触发装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及履带式车辆行驶装置的履带板内的存储测试仪的触发装置，具体为履带板存储测试仪流水线式同步触发装置，包括交变磁信号产生装置和竖直设置在履带板内的多匝线圈；多匝线圈的两端通过放大电路和履带板内的存储测试仪的触发信号输入端连接，交变磁信号产生装置包括触发控制器、第一蓄电池DC1、第二蓄电池DC2、第一电容C1、第二电容C2和竖直放置的铁心，铁心上缠绕线圈；本发明利用交变磁信号产生装置产生交变磁场，履带板内的多匝线圈感应出电动势进而触发存储测试仪工作，本发明巧妙地利用了脉宽含有时间信息，使用流水线式相对同步触发达到了同步的目的。
【专利说明】履带板存储测试仪流水线式同步触发装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及履带式车辆行驶装置的履带板内的存储测试仪的触发装置，具体为履带板存储测试仪流水线式同步触发装置。
【背景技术】
[0002]履带式车辆行驶装置通常包括主动轮、负重轮、诱导轮、托带轮、由履带板组成的履带，其动态参数(振动加速度、速度、拉力、负重力等)对于履带式车辆行驶装置的优化设计、能量传递分析至关重要。履带式车辆行驶装置的履带板的动态参数测试，由于履带板存在卷绕运动和周期性地与地面摩擦、碰撞，常规的引线测试无法使用，无线遥测的收发装置容易受到泥土、沙石等外界环境的干扰，存储测试是比较实际可行的测试方案，即将一个微型化的存储测试仪嵌入履带板内部，随履带作卷绕运动，存储测试仪实况地获取履带板的相关运动参数，测试完毕取出存储测试仪，读取数据并分析处理，存储测试所用的存储测试仪是一种现有的设备，如专利号为ZL200910074322.X的发明专利所公开的微小型智能电子测试仪，专利号为ZL200910074323.4的发明专利公开的SOC瞬态波形记录仪。
[0003]存储测试仪采用电池供电和非易失性存储器存储，因微体积和低功耗的严格要求，则要求存储测试仪的电池容量小和存储器的容量小，于是存储测试仪一般采用状态设计，即存储测试仪在测试前处于低功耗休眠状态，待需要测试的时候，给存储测试仪一个触发信号，存储测试仪即开始工作，实现动态参数测量，待记录固定容量或者固定时间，自动进入休眠状态；若是多次间歇测试，需要多次触发存储测试仪，实现多次唤醒。因此，可靠地触发是存储测试仪可靠工作的一项关键技术。
[0004]存储测试仪常规的触发方法有内触发和外触发，内触发是采用比较的方式，当信号大于预定的阈值，即实现触发；外触发一般有:引线触发、无线电信号触发、光电触发和磁电触发等，而履带板及履带环因工作环境特殊，常规的触发方式存在如下问题:1)履带式车辆在多种工况(泥泞、砂石、沟壕、平路)下行驶时候，由于信号的幅值具有不确定性，如果设计的阈值不合理，则容易出现误触发或者不触发；2)由于履带板作卷绕运动，引线触发不可行；3)履带板是金属履带板和橡胶组合而成，因行驶环境是泥泞、砂石、沟壕、平路这些复杂环境，无线电信号触发和光电触发在这种场合工作不可靠；4)磁电触发一般使用霍尔元件、干簧管等磁敏元件，这类磁敏元件对磁场强度要求一个阈值，由于履带板的特殊材质、封闭的结构具有一定电磁屏蔽作用，则霍尔元件、干簧管等磁敏元件因微弱磁信号的磁场强度达不到阈值导致触发不可靠甚至是不能触发，磁敏元件的这种触发方式难以实现；而且在履带式车辆行驶装置研究中，测试一块履带板内的动态参数对于研究是不够的，经常需要对多块履带板内部的动态参数进行测试，于是需要在每一块履带板内部置入一个存储测试仪；但是，多个存储测试仪没有同步性是不行的，需要对多个履带板上存储测试仪的测试数据进行融合处理，要做的工作就是把来自不同履带板的存储测试仪数据进行时空对准，即把从不同履带板不同存储测试仪获得的目标测试数据转换到统一坐标系中，以实现空间和时间上的统一，而采用广播的方式实现多点同步的引线同步触发方式和无线同步触发方式在履带板中不可用；因此，在履带式车辆行驶装置中如何保证履带板中的存储测试仪实现可靠触发，而且实现多个存储测试仪同步触发已经成为一项亟待解决的难题。
【发明内容】
[0005]本发明为了解决在对履带式车辆行驶装置中的履带板的动态参数进行测试时，履带板中的存储测试仪无法可靠、同步触发的问题，提供了履带板存储测试仪流水线式同步触发装置。
[0006]本发明是采用如下的技术方案实现的:履带板存储测试仪流水线式同步触发装置，包括交变磁信号产生装置和竖直设置在履带板内的多匝线圈；
多匝线圈的两端通过放大电路和履带板内的存储测试仪的触发信号输入端连接，交变磁信号产生装置包括触发控制器、第一蓄电池DCl、第二蓄电池DC2、第一电容Cl、第二电容C2和水平放置的铁心(铁心的轴线和履带板内的多匝线圈所在面的法线平行)，铁心上缠绕线圈，第一蓄电池DCl的正极通过第三继电器K3的触点和第一电容Cl的一端连接,第一蓄电池DCl的负极接地并和第一电容Cl的另一端连接，第一电容Cl与第三继电器K3的触点连接的一端还通过第二继电器K2的触点与线圈的一端连接，第二蓄电池DC2的正极通过第六继电器K6的触点和第二电容C2的一端连接，第二蓄电池DC2的负极接地并和第二电容C2的另一端连接，第二电容C2与第六继电器K6的触点连接的一端还通过第五继电器K5的触点与线圈的另一端连接，线圈的两端之间还连接有第一继电器Kl和第四继电器K4的触点，第一继电器Kl的触点和第四继电器K4的触点的连接处通过电阻R接地；触发控制器的信号输出端和第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4、第五继电器K5和第六继电器K6的线圈连接。
[0007]触发控制器为本领域的技术人员所公知的，触发控制器能发出高电平和低电平信号，且能控制高电平和低电平信号的脉宽。
[0008]将交变磁信号产生装置固定在履带式车辆行驶装置的主动轮一侧，当需要测试履带板的相关运动参数时，启动触发控制器的开关，触发控制器发出高电平和低电平信号，控制第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4、第五继电器K5和第六继电器K6的触点交替闭合和断开，如当触发控制器发出的信号为高电平时，第一继电器K1、第三继电器K3和第五继电器K5的触点闭合，第二继电器K2、第四继电器K4和第六继电器K6的触点断开,此时第二电容C2放电,线圈产生磁场，同时第一蓄电池DCl给第一电容Cl充电；当触发控制器发出的信号为低电平时，第二继电器K2、第四继电器K4和第六继电器K6的触点闭合,第一继电器K1、第三继电器K3和第五继电器K5的触点断开,此时第一电容Cl放电，线圈产生一个与第二电容C2放电时产生的磁场方向相反的磁场，同时第二蓄电池DC2给第二电容C2充电；这样线圈产生了磁场方向交替变化的磁场，当履带板内的多匝线圈随履带的卷绕运动进入交变磁信号产生装置的交变磁场区域时，多匝线圈产生感应电动势，放大电路将此电压信号放大至适合存储测试仪触发的电压，进而大于预设的触发阈值，实现存储测试仪的触发并开始工作，记录被测物理量的同时记录触发信号；同时在触发控制器发出的高电平和低电平信号中加入时间信息，即通过触发控制器控制高电平和低电平的脉宽(例如，低电平的脉宽代表秒、高电平脉宽代表毫秒)，当履带式车辆行驶装置向前运动的时候，履带朝一个方向做卷绕运动，履带板先后进入交变磁信号产生装置的交变磁场区域，即履带式车辆行驶装置的履带板内的存储测试仪依次被触发；存储测试仪的一个通道用于记录触发信号，其余通道记录被测物理量，当测试完毕，从履带板中取出存储测试仪进行数据分析处理，对记录的触发信号进行解算，根据高电平和低电平脉宽，存储测试仪可记录被触发的时间，得到存储测试仪被触发时刻的时间信息；具体为第一个履带板的触发时刻是tl，第二个履带板的触发时刻是t2，第三个履带板的触发时刻为t3，……，依次类推，倒数第二个履带板的触发时刻为tn-Ι，最后一个履带板的触发时刻为tn，将所有履带板内部的存储测试仪的测试数据在同一个物理量-时间坐标系里体现，便可将所有履带板内部的存储测试仪时基进行统一，选取所有履带板内部的存储测试仪都被触发后的测得的动态参数为有效数据，这样，实现了存储测试仪的一种流水线式同步触发。多匝线圈输出差分信号，用于将多匝线圈产生的感应电动势进行放大的放大电路为本领域的技术人员所熟知的。
[0009]上述的履带板存储测试仪流水线式同步触发装置，第一电容Cl和第二电容C2为超级电容，超级电容突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长，有利于产生快速交替变化的磁信号。
[0010]本发明与现有技术相比，具有的有益效果为:
1.多匝线圈能够感应微弱的交变磁信号，解决了磁敏元件对磁信号阈值的依赖性问题；
2.解决了履带板封闭体的信号传递问题，实现了履带板内部的存储测试仪触发信号的传递；
3.利用超级电容快速充放电，以快速形成交变磁场；
4.通过控制高低电平信号的脉宽，在触发信号里面耦合了时间信息，在实现触发的同时实现了时间信息传递；
5.现有的多点同步触发一般是分布式的多点绝对同步触发，也即触发时刻完全相同；为了实现触发时刻的绝对同步，要求触发信号的传输延迟尽可能短，而且相对复杂；本发明巧妙地利用了脉宽含有时间信息，使用流水线式相对同步触发达到了同步的目的，而且实施简单方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为履带式车辆行驶装置的结构示意图。
[0012]图2为多匝线圈和存储测试仪的安装示意图。
[0013]图3为交变磁信号产生装置的电路原理图。
[0014]图中:1-车体，2-主动轮，3-诱导轮，4-负重轮，5-履带板，6-固定板，7-多匝线圈，8-存储测试仪。
【具体实施方式】
[0015]履带板存储测试仪流水线式同步触发装置，包括交变磁信号产生装置和竖直设置在履带板内的多匝线圈7;
多匝线圈7的两端通过放大电路和履带板内的存储测试仪8的触发信号输入端连接，交变磁信号产生装置包括触发控制器、第一蓄电池DC1、第二蓄电池DC2、第一电容Cl、第二电容C2和水平放置的铁心，铁心上缠绕线圈，第一蓄电池DCl的正极通过第三继电器K3的触点和第一电容Cl的一端连接,第一蓄电池DCl的负极接地并和第一电容Cl的另一端连接，第一电容Cl与第三继电器K3的触点连接的一端还通过第二继电器K2的触点与线圈的一端连接，第二蓄电池DC2的正极通过第六继电器K6的触点和第二电容C2的一端连接，第二蓄电池DC2的负极接地并和第二电容C2的另一端连接，第二电容C2与第六继电器K6的触点连接的一端还通过第五继电器K5的触点与线圈的另一端连接，线圈的两端之间还连接有第一继电器Kl和第四继电器K4的触点，第一继电器Kl的触点和第四继电器K4的触点的连接处通过电阻R接地；触发控制器的信号输出端和第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4、第五继电器K5和第六继电器K6的线圈连接。
[0016]上述的履带板存储测试仪流水线式同步触发装置，第一电容Cl和第二电容C2为超级电容，超级电容突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长，有利于产生快速交替变化的磁信号。
[0017]多匝线圈产生感应电动势，满足式子:
【权利要求】
1.履带板存储测试仪流水线式同步触发装置，其特征在于包括交变磁信号产生装置和竖直设置在履带板内的多匝线圈(7);多匝线圈(7)的两端通过放大电路和履带板内的存储测试仪(8)的触发信号输入端连接，交变磁信号产生装置包括触发控制器、第一蓄电池DCl、第二蓄电池DC2、第一电容Cl、第二电容C2和水平放置的铁心，铁心上缠绕线圈，第一蓄电池DCl的正极通过第三继电器K3的触点和第一电容Cl的一端连接，第一蓄电池DCl的负极接地并和第一电容Cl的另一端连接，第一电容Cl与第三继电器K3的触点连接的一端还通过第二继电器K2的触点与线圈的一端连接，第二蓄电池DC2的正极通过第六继电器K6的触点和第二电容C2的一端连接，第二蓄电池DC2的负极接地并和第二电容C2的另一端连接，第二电容C2与第六继电器K6的触点连接的一端还通过第五继电器K5的触点与线圈的另一端连接，线圈的两端之间还连接有第一继电器Kl和第四继电器K4的触点，第一继电器Kl的触点和第四继电器K4的触点的连接处通过电阻R接地；触发控制器的信号输出端和第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4、第五继电器K5和第六继电器K6的线圈连接。
2.根据权利要求1所述的履带板存储测试仪流水线式同步触发装置，其特征在于上述的第一电容Cl和第二电容C2为超级电容。
【文档编号】G05B19/04GK104181829SQ201410400668
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】陈昌鑫, 马铁华, 靳鸿, 刘莉, 武嘉俊, 裴东兴, 武耀艳, 沈大伟, 李新娥, 张艳兵 申请人:中北大学