長沙昱霆機電有限公司
Changsha Yuting electromechanical Co., Ltd
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3.1電流，電壓及電功率的測試
由壓縮機電機銘牌可知，電機額定電壓為DC 1500V（+300V，-200V），額定功率為12.2kW，該電機屬高壓直流電動機。故本方案采用高壓電量隔離轉換裝置，可對DC2500V以下直流電壓進行精確測量，短時過壓可達4000V，輸入輸出隔離電壓為3000V.電流測量采用額定20A的直流電量隔離轉換器，過載電流可達額定電流的10倍。由電量轉換器準確測出電壓，電流數值后，再由PC機計算出相應的電功率。
3.2壓縮機氣路溫度測試
為保持本裝置與原試驗裝置的相對獨立性，本方案另配備了一套溫度傳感器。其外形尺寸與原溫度傳感器一致，經標定后，制造相應的溫度變送器，構成溫度檢測裝置。設計要求的測溫范圍為-50～250℃，因此，擬采用線性度和精度都較好的鉑電阻溫度傳感器HEL-700.其阻-溫特性曲線近似為線性，其函數為：RT=R0（1+AT+BT 2 -100T 3 +CT 4）式中：RT為在T℃時電阻；R0為在0℃時的電阻；R0，A，B，C為已知的系數。由于傳感器所采集的信號為非標準信號，溫度變送器考慮用恒流源及放大后續電路等將其轉化成標準信號（0～5V）。
3.3壓縮機壓力的控制與檢測壓縮機的氣體壓力控制由PID氣體壓力控制裝置和壓力調節執行器來完成。PID氣體壓力控制裝置根據PC機發出的壓力給定指令和壓力傳感器檢測到的壓力反饋信號，經PID綜合調節后輸出壓力調節信號，由壓力調節執行機構進行壓力調節，以達到穩定壓力的目的。壓力調節執行機構通過步進電機及機械傳動機構控制調節閥的開啟程度來完成。
由于壓力檢測是壓力控制至為重要的一個環節，其測試精度與整機的性能指標有關，因此必須選擇精度高，可靠性高，溫度適用范圍寬的壓力傳感器。Honeywell公司出品的高精度40PC系列壓力傳感器能滿足以上要求。壓力傳感器將不同測量點的壓力信號進行轉換后傳遞至PC機中進行處理，顯示，控制等。
3.4電動機轉速的測試
電動機轉速采用反射式紅外光檢測頭和數字脈沖電路構成數字轉速進行檢測。原理如圖2所示。檢測時在電機轉動體上粘上一條與轉動體有一定反差的反光條，將紅外檢測頭置于反光條的一定區域內即可測出電機的轉速。檢測到的數據信息經過計數器和定時器傳至PC機，并進行處理。
3.5數據轉換
數據轉換包括A/D和D/A轉換兩部分。采用8路輸入，單電源供電以及分辨率為12位的數據采集芯片MAX197，能滿足A/D轉換的要求。其所有邏輯輸入和輸出都與TTL/CMOS電平相兼容。但該芯片本身的參考電壓精度較低，影響數據轉換精度，可采用外接參考電壓加以改進。該芯片把上述傳感器采集到的模擬信號轉換成數字信號傳送至單片機，供單片機和PC機通訊，進行后續處理。D/A轉換的功能是把經過處理的數字量轉化為模擬量。它用來把PID控制系統所需的參數傳給壓力調節執行器，達到控制高壓儲氣缸壓力的目的，使實際壓力與給定壓力保持在允許的誤差范圍內。
3.6通訊裝置
通訊裝置用于完成單片機與PC機之間的通訊。本裝置擬采用串行通訊。當設置好波特率并進行一定的程序處理后，單片機把A/D轉換得到的數字量經處理傳至PC機中，使計算機進行顯示等后處理。串行通訊可能遇到的問題是發送，接收不同步，可通過控制協議來解決<4>。
裝置采用串行通訊的物理標準為RS-232標準，其規定的信號電平及極性與TTL/CMOS電平不兼容，需要轉換。通常用集成芯片MCI1488把TTL/CMOS電平轉換成RS-232電平，用芯片MCI 1489把RS-232電平轉換成TTL/CMOS電平。在RS-232標準中，電纜線的長度不能超過30cm.本項目裝置符合該標準。
3.7壓縮機組被測參數的顯示
PC機部分用VisualBasic編程。通過各測量裝置檢測到的各個數據，最終全部匯總在PC機中，由PC機對所測數據進行整理和統計后在PC機的顯示屏上以表格，曲線或動態形式顯示；亦可根據要求顯示統計規律，如顯示某一測量點的最小值，平均數等；也可用拷貝的形式打印試驗報告，對最終結果和各數據超限進行可靠保存。PC機部分要求人機界面操作盡可能方便，可以實時顯示，并對所出現的故障進行及時，有效處理。
3.8自動試驗裝置的保護
為使自動試驗臺安全可靠地運行，必須具有報警和強迫關機功能。為此，本裝置擬采用兩級報警：當壓力超過第一個設定壓力值時進行聲光報警，此時壓力尚未對壓縮機造成嚴重危害，因此可以由工作人員進行適當處理；當壓力超過第二個設定壓力值（此壓力可能對壓縮機造成嚴重危害）時要強迫關機，同時報警給工作人員，以便于進行維修檢查，防止發生嚴重事故。
