Методы и средства функциональной диагностики и контроля технологических процессов на основе электромагнитных датчиков

• Автор: Смирнов, Виталий Иванович
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 320 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава первая. Переходные процессы в электромагнитных датчиках и их использование для преобразования параметров
1.1 .Классификация существующих способов преобразования параметров электромагнитных датчиков

1.1.1. Прямые способы преобразования

1.1.2. Способы уравновешивающего преобразования

1.2.Анализ переходных процессов в ХС-колебательном контуре

1.3. Переходные процессы в 1£>-контуре как основа способа преобразования параметров электромагнитных
датчиков
1.4. Техническая реализация способа преобразования, основанного на измерение длительности
переходного процесса в ГО-контуре
1.4.1. Анализ структурной схемы
измерительного устройства
1.4.2. Технические решения, направленные
на повышение точности измерений
1.5. Выводы
Г лава вторая. Конструктивные особенности электромагнитных
датчиков и их основные характеристики
2.1. Классификация электромагнитных датчиков
по принципу действия
2.2. Анализ требований, предъявляемых к датчикам и измерительным устройствам, предназначенным
для решения задач функциональной диагностики
2.3. Конструктивные особенности датчиков, основанных на преобразовании параметров в длительность
переходных процессов
2.3.1. Индуктивные датчики
2.3.2. Магнито-индуктивные датчики
2.3.3. Вихретоковые датчики
2.3.4. Индукционно-индуктивные датчики
2.3.5. Интегрирование сигналов от индукционноиндуктивных датчиков

2.4. Формирование градуировочных зависимостей
с использованием сплайн-интерполяции
2.5. Математическая модель измерительного устройства и
оценка инструментальной составляющей погрешности
2.6. Оценка методической погрешности вихретокового датчика, обусловленной конечными размерами объекта измерений
2.7. Выводы
Г лава третья. Базовые варианты конструкций
микропроцессорных измерительных устройств
3.1 .Анализ архитектуры современных программируемых микроконтроллеров и их функциональных возможностей
3.2. Автономное микропроцессорное устройство
для контроля технологических параметров и процессов
3.3. Микропроцессорное устройство для сбора и
хранения диагностических параметров
3.4. Многофункциональное измерительное устройство
3.5. Выводы
Глава четвертая. Базовые варианты конструкций плат сбора
данных для персонального компьютера
4.1. Анализ средств сопряжения измерительных устройств с персональным компьютером
4.2. Специализированная сенсорная плата расширения
для персонального компьютера
4.3.Плата расширения для контроля и управления технологическими процессами
4.4. Универсальная плата расширения со встроенным микроконтроллером
4.5. Выводы
Глава пятая. Виртуальные приборы как средства контроля
технологических параметров и процессов
5.1. Принципы построения современных виртуальных приборов
5.2. Многоканальный цифровой осциллограф
5.3 .Мультиметр
5.4. Многоканальный детектор-счетчик металлических объектов..
5.5. Спектроанализатор
5.6. Анализатор нестационарных процессов
5.7. Выводы

Глава шестая. Автоматизированные приборы для функциональной диагностики электрических машин и автомобильных
двигателей
6.1. Анализ современных методов и средств функциональной диагностики электрических машин
и автомобильных двигателей
6.1.1. Основные понятия и принципы организации функциональной диагностики
6.1.2. Функциональная диагностика электрических машин
6.1.3. Функциональная диагностика
автомобильных двигателей
6.2. Использование полей рассеяния для оценки
технического состояния электромеханических объектов
6.3. Комплекс для функциональной диагностики электрических машин на основе персонального компьютера.
6.4. Портативный прибор для диагностики
электрических машин
6.5 Портативный мотор-тестер для диагностики
автомобильных двигателей
6.6. Выводы
Глава седьмая. Автоматизированные приборы для контроля
технологических параметров и процессов
7.1. Автоматизированный вискозиметр вибрационного типа
7.2. Автоматизированный измеритель влажности
7.3. Микропроцессорный комплекс для измерений и
контроля перемещений, толщины и геометрических размеров
7.4. Микропроцессорное устройство контроля геометрических параметров кремниевых мембран
на основе рентгеновского координатного детектора
7.5. Автоматизированный спектрометр
7.6. Измерительные преобразователи с двумя степенями свободы и их использование в устройствах
дистанционного управления
7.7. Выводы
Заключение
Литература
Приложения

1.4. Техническая реализация способа преобразования, основанного на измерении длительности переходного процесса в Л/Тконтурс
1.4.1. Анализ структурной схемы измерительного устройства
Структурная схема измерительного устройства и поясняющие его работу временные диаграммы напряжений приведены соответственно на рис.1.11 и 1.12. Схема управления в зависимости от конструктивного варианта представляет собой либо программируемый микроконтроллер, либо интерфейсный блок платы расширения, обеспечивающий взаимодействие измерительного устройства с центральным процессором компьютера.
Устройство функционирует следующим образом [138]. Схема управления формирует трехразрядный код номера измерительного канала, изменяющийся по определенному алгоритму. После этого управляющий сигнал запускает блок формирования импульсов (БФИ), представляющий собой сдвоенный ждущий мультивибратор и вырабатывающий пару импульсов Запуск и Строб. В некоторых конструктивных вариантах на основе программируемых микроконтроллеров БФИ отсутствует, импульсы Запуск и Строб вырабатываются самим микроконтроллером. В вариантах на основе платы расширения работу БФИ инициируют либо импульсы, поступающие на плату от центрального процессора компьютера, либо от встроенного кварцевого генератора 32 кГц с программируемым делителем на 2, 4, 8 и 16. Импульс Запуск длительностью несколько микросекунд (рис. 1.12а), пройдя через коммутатор тока и многоканальный усилитель, возбуждает переходный процесс (рис.1.12в) в измерительном плече датчика с номером, предварительно установленным на шине адреса канала. Аналогичный процесс возбуждается также и в опорном плече датчика, которое включает в себя те же элементы, что и измерительное плечо, то есть коммутаторы тока, многоканальный усилитель, компаратор.