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高压旋转粘度计测试系统设计


 
 
随着信息技术的发展,数据采集已经深入到信号处理的各个领域,是信号处理中不可缺少的一部分,数据采集直接影响测试结果的准确性。数据采集系统简称DAS,它的核心是计算机,由于计算机要处理的信号是数字信号,因此必须经过模数(D/A)转换,将采集到的模拟信号转换为数字信号。本文研究润滑油压粘特性所用的高压旋转粘度计的测试系统使用这种方法对转矩信号、压力信号和速度信号进行采集。另外,还要对采集到的数据进行记录、显示并存储,这些功能通过编写相应的上位机软件来实现。
本文中采用高压旋转粘度计测试合成油在高压下的粘度,其中数据采集和处理是非常重要的。由旋转法求粘度公式(1-9)可知,要想测出某一压力下的粘度,首先得知道基础压力,然后测出某一速度下的油膜粘滞力矩。因此,高压旋转粘度计的测试系统所要采集的信号有转矩信号、速度信号和压力信号,其中电机转矩通过采集电机电流,由转矩与电流的关系可以间接得出;高压腔内的压力通过锰铜丝压力传感器测量得出,但由于直接测出的电压值非常小,在几毫伏左右,需要设计放大电路将其放大才能被一般的模数转换器接收。速度是采用霍尔传感器进行采集的。根据上述分析,高压旋转粘度计的测试系统硬件包括电机电流采集模块、压力信号采集模块和速度信号采集模块。
其中,电机电流采集模块主要由电压/电流转换模块和采集模块组成;压力信号采集模块主要由压力传感器、压力信号放大电路和采集电路组成;速度采集模块则由速度传感器(霍尔传感器)和计数器组成。测试系统组成如图4-1所示。
高压旋转粘度计测试系统

通过以上介绍,下面给出高压旋转粘度计测试系统的硬件图如图4-2所示。各部分采集电路以集成电路板的形式制作,提高电路的稳定性和可靠性。电机电流的采集是采用小阻值,大功率的电阻,先将电机电流转换成电压信号,然后采集模块将转换后的电压信号经D/A转换后传给单片机,通过采集的电压值即可换算出电机电流。由于比较简单,这里不做赘述。下面将对压力信号和速度信号的采集电路以及上位机软件做详细介绍。http://www.zgyqcp.cn 

高压旋转粘度计
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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