基于集成技术的工程机械液压系统状态检测仪

　　0引言

　　液压系统是工程机械的关键组成部分之一，它的工作状态与可靠性在很大程度上决定了工程机械本身的工作性能与可靠性。从使用情况来看，液压系统的故障在工程机械整机故障中占有相当大的比例。由于液压系统结构、工作原理都比较复杂，其故障的发生往往牵涉到机械、电子、自动控制等环节。所以液压系统故障的状态监测、故障的诊断等都比较难。液压系统作为一个整体，其中任一元件的故障均会影响到系统的工作状态，而一旦出现故障，很难准确地判断故障发生的具体部位。实际中往往采用拆检方法，不可避免地扩大了拆修范围，装配过程中又容易出错，易引起新的故障，因而迫切需要研制先进的检测仪器和科学的检测方法进行液压系统的技术状态监测和故障的识别与诊断。

　　根据目前国内外液压系统状态监测设备的研制与使用状况，尤其是军用工程机械液压系统在线监测、快速修理及战时抢修对检测仪器的需求，本文从液压系统测试仪的使用要求与功能设计入手，特别是检测系统硬件的选型、定制和软件的设计开发，研制开发出了基于集成传感器技术的工程机械液压系统检测仪。

　　1检测仪的硬软件组成与工作原理

　　1.1检测仪的总体构成及工作原理

　　液压系统检测仪的硬件部分主要由测试传感器、信号调理电路、8093IAA系统、键盘及显示输出设备和USB接口电路等组成。由Rloo温度传感器、压力传感器和流量变送器产生的输人信号，经由电桥、1/V变换电路等组成的信号调理电路转换后，送人A用变换电路转化为数字信号，输人到CPU中，由CPU进行信号处理、故障识别等工作，最后通过液晶显示器输出或由接口电路输人到微机和其它处理设备中。其结构见图1。

　　1.2温度测量电路与工作原理

　　温度测量选用铂热电阻温度传感器Ptloo，它的稳定性好、精度高(5%。)，温度测量范围)1罗。图2是温度信号的调理电路，电路的核心ZB31传感器接口模块，该模块集成了仪器放大器、缓冲器和可调激励源等电路，可为传感器电桥提供恒流源，对输入传感器的非线性进行调整，最后从第7脚输出转换后的信号至ADC1210。

　　1.3压力测量电路与工作原理

　　压力传感器采用BPloo硅压力传感器，压力测量范围小们M声，传感器精度0.2荡‘，变送器综合精度l%。。工作时流体压力通过不锈钢隔离膜片和密封硅油作用到扩散硅膜片上，同时参考端的压力作用于膜片的另一侧，膜片两侧的压差导致膜片的变形，使膜片的一侧拉伸而另一侧压缩，在拉伸一侧的两个应变片受的拉应变，而膜片另一侧的两个应变片应变相反，在电气接线中，将处于同侧的两个应变片接为电桥的对臂，这样构成的动态电桥有效地扩大了输出信号。压力变送器的电桥由邓31内部的恒流源提供激励电压，由于2B31所具有的较佳的温度系数(0.(XB呢)/(尤)，所以其内部的恒流源稳定性高，使电桥的输出受温度的影响很小。图3为压力变送器的调理电路图，其中电桥平衡W4()电位器用来消除各种失调。量程电位器W41可精确地设定满量程。按下校准开关，利用校准电阻(RQ红“)，可得到系统校准常数。