CN2845053Y - 耕作机械作业工况实时遥测仪 - Google Patents

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CN2845053Y CN 200520075646 CN200520075646U CN2845053Y CN 2845053 Y CN2845053 Y CN 2845053Y CN 200520075646 CN200520075646 CN 200520075646 CN 200520075646 U CN200520075646 U CN 200520075646U CN 2845053 Y CN2845053 Y CN 2845053Y
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彭卓敏
朱继平
袁栋
丁艳
夏敏
杨俊飞
张盛
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Abstract

本实用新型涉及一种耕作机械作业工况的实时测试仪器。该测试仪包括传感器和计算机数据处理、分析、显示***，还包括无线发射装置和无线接收装置，所述无线发射装置主要由V/F转换模块和与V/F转换模块输出端连接的发射模块构成，所述发射模块的输出端接发射天线，所述无线接收装置主要由接收天线和与之连接的接收模块构成，所述传感器的信号输出端接无线发射装置的V/F转换模块的输入端，所述无线接收装置中接收模块的输出端接所述计算机的数据接收端口连接。该测试仪使用时，工作地点不受限制，测试更灵活便捷，并且数据处理、分析能力强，存贮容量大，有利于推广应用。

Description

耕作机械作业工况实时遥测仪
技术领域
本实用新型涉及一种测试仪器，尤其是一种耕作机械作业工况的实时测试仪器。
背景技术
农业机械的研究开发和产品检测需要在实验室和野外实际工作环境对农机具运行中的扭矩、转速、功率输出、油耗、机械振动、拉压力等参数进行测试，从而可以全面地考核、评价农机具的主要性能，为改进设计和质量监督提供依据。目前，农机试验用测试仪器以单片机***最为广泛，此类测试***主要由传感器、单片机、输出显示部分组成。工作时，传感器将采集到的测试数据输送到单片机，经处理后将测试结果输出显示。
此类现有测试仪器虽使用、携带方便，造价低，但扩展能力差，数据处理、分析功能少，存贮容量有限。此外，还有少量有线遥测车在用，这些测试车仪器设备配备复杂，体积大，造价高，测试周期长，不利于普及和推广应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种不仅携带使用方便、而且可以实现无线数据信息传输的耕作机械作业工况实时遥测仪，从而使测试工作更灵活便捷，易于推广应用。
为了达到以上目的，本实用新型的耕作机械作业工况实时遥测仪包括传感器和计算机数据处理、分析、显示***，还包括无线发射装置和无线接收装置，所述无线发射装置主要由V/F转换模块和与V/F转换模块输出端连接的发射模块构成，所述发射模块的输出端接发射天线，所述无线接收装置主要由接收天线和与之连接的接收模块构成，所述传感器的信号输出端接无线发射装置的V/F转换模块的输入端，所述无线接收装置中接收模块的输出端接所述计算机的数据接收端口连接。
测试时，传感器输出的数字频率信号经V/F转换成射频信号后，通过发射模块经发射(定向)天线发射出去。之后，信号为无线接收装置的接收天线接收，经接收模块还原为数字频率信号，送入计算机，通过数据处理、分析，输出显示及打印。这样，工作地点不受限制，测试更灵活便捷，并且数据处理、分析能力强，存贮容量大，有利于推广应用。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型一个实施例的示意图。
图2为本实用新型一种典型传感器的电路原理图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的耕作机械作业工况实时遥测仪如图1所示，本***主要由：JN338型系列扭矩转速传感器、VXM110型和FS8200型振动传感器、MCL-Z型系列拉压力传感器、JWY型油耗传感器，以及无线发射装置、无线接收装置、DSPS2000型采集卡和加载采集分析处理软件的Apollo-150型工业控制计算机组成。
其中，无线发射装置主要由三组并行的JN338-V/F型V/F转换模块和与V/F转换模块输出端连接的F49型发射模块构成，发射模块的输出端接发射天线。无线接收装置主要由接收天线和与之连接的J49型接收模块构成。
各传感器的信号输出端接无线发射装置的V/F转换模块的输入端。无线接收装置中接收模块的输出端通过采集卡接工业控制计算机的数据接收端口，该采集卡含有隔离模块和定时计数模块。
实施时，将以上型号的各电路器件组成相应的电路，即可实现。
测试时，扭矩、转速传感器等输出的数字频率信号(其他信号输出类型的传感器可增加信号转换器转换成数字频率信号)分别接对应的无线发射模块，通过FSK调制方式经发射(定向)天线发射出去。
之后，位于远程测试车上的射频信号经接收天线接收，由接收模块还原为数字频率信号，通过采集卡送入工业控制计算机。工业控制计算机接收数字信号后，可实时分析处理，也可将测试结果连续存储，以形成数字化扭矩、转速等数据流。在对测试信号进行分析处理后，显示及打印输出。
实践证明，本实施例可将耕作机械田间作业时的转速、扭矩、振动、拉压力和动力燃油耗等技术参数进行实时采集、发射、接收和数据分析处理。实时数据无线传输速率4800bps，信道2，距离800m。其中的无线发射装置具有以下优点：
1.透明式数据传输，无需改变原有通信程序及连接方法，方便灵活；
2.采用高稳定度晶体振荡，频率的瞬时及长期稳定度高；
3.全封闭金属外壳，抗干扰能力强；
4.工业级产品设计，工作温度范围宽，可适合野外工作；
5.大面积的散热设计，可长时间连续发射；
6.具有良好的发射匹配，辐射场强大、单位功率通信距离远。
必要时，该测试仪也可从发射装置有线连接六路频率信号直接输入数据采集器和计算机，进行各种数据的实时分析处理。
本实施例中的扭矩传感器如图2所示，由旋转和非旋转部分组成。其中，旋转部分包括整流稳压滤波电路、应变桥、运算放大电路；非旋转部分包括电压变换隔离电路、励磁电路。
非旋转部分的电压变换隔离电路经励磁电路接能源环行变压器初级。能源环行变压器的次级位于旋转部分，其输出经整流稳压滤波电路、应变桥、运算放大电路接自带的V/F变换电路，该变换电路的输出接信号环行变压器初级。信号环行变压器次级接信号处理输出的发射天线。
工作时，旋转和非旋转部分分别与待测农机具的转轴和机架连接。电源经励磁电路励磁后，通过能源环行变压器，经旋转部分的整流稳压滤波电路向应变桥供电，应变桥因农机具相对运动产生的扭矩应变信号经放大电路放大以及V/F转换后，通过信号环行变压器耦合传输到非旋转部分，再由后续发射装置中的发射天线发射出去，完成信号的输出。
该扭矩、转速传感器将现有各种常规电路以及器件合理组合在一起，具有以下特点：
1.既可以测量静止扭矩，也可以测量旋转扭矩；
2.既可以测量静态扭矩，也可以测量动态扭矩；
3.检测精度高，稳定性好，抗干扰性强；
4.体积小，重量轻，多种安装结构，易于安装使用；
5.不需反复调零即可连续测量正反转扭矩；
6.没有导电环等磨损件，可以高转速长时间运行；
7.传感器输出的高电平频率信号可直接送计算机处理；
8.测量弹性体强度大可承受50％的过载。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种耕作机械作业工况实时遥测仪，包括传感器和计算机数据处理、分析、显示***，其特征在于：还包括无线发射装置和无线接收装置，所述无线发射装置主要由V/F转换模块和与V/F转换模块输出端连接的发射模块构成，所述发射模块的输出端接发射天线，所述无线接收装置主要由接收天线和与之连接的接收模块构成，所述传感器的信号输出端接无线发射装置的V/F转换模块的输入端，所述无线接收装置中接收模块的输出端接所述计算机的数据接收端口连接。
2.根据权利要求1所述耕作机械作业工况实时遥测仪，其特征在于：所述数据处理、分析、显示***为工业控制计算机。
3.根据权利要求2所述耕作机械作业工况实时遥测仪，其特征在于：所述无线接收装置中接收模块的输出端通过采集卡接工业控制计算机的数据接收端口。
4.根据权利要求3所述耕作机械作业工况实时遥测仪，其特征在于：所述传感器包括扭矩传感器，所述扭矩传感器由旋转和非旋转部分组成。
5.根据权利要求4所述耕作机械作业工况实时遥测仪，其特征在于：所述旋转部分包括整流稳压滤波电路、应变桥、运算放大电路；非旋转部分包括电压变换隔离电路、励磁电路；所述非旋转部分的电压变换隔离电路经励磁电路接能源环行变压器初级；所述能源环行变压器的次级位于旋转部分，其输出经整流稳压滤波电路、应变桥、运算放大电路接V/F变换电路，所述变换电路的输出接信号环行变压器初级；所述信号环行变压器次级接信号输出发射天线。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101770214B (zh) * 2008-12-26 2012-04-18 中广核工程有限公司 一种核电站的模拟量限值指示***及方法
CN104580046A (zh) * 2014-12-19 2015-04-29 上海电机学院 一种基于v-f转换的2fsk调制电路

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