专利名称：一种润滑油品质的检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测仪，具体涉及一种润滑油品质的检测仪。
背景技术：
目前，可以请专业机构检测润滑油在使用一定时间后介电常数的变化，但检测周 期较长。市场上的同类的检测技术缩减了使用周期，然而比较落后，精度不高，例如，有一种 是采用恒定电压通过串联电阻向被测电容充电并通过555定时器进行调制，得到充放电的 方波波形，然后再滤波获得一个可进行模拟技术测量的电压信号的办法，测量不精确，只能 达到5%的精度，它的缺点有以下几点1.不是恒流充电，无法得到线性充电曲线，导致检测结果不精确；2.被测电容很�。笤际父鰌F，故充电很快，充电过程的波形很窄，导致检测结 果不精确；3.在给被测电容充电的过程中，不可避免的向周围的杂散电容也同时充了电，导 致所得到的充电波形中含有干扰的部分；4.计算技术中不考虑温度参数，没有消除温湿度变化的影响，导致误差大。
实用新型内容本实用新型提供一种润滑油品质的检测仪，检测简便有效，可得到高精度检测结
^ ο为实现上述目的，本实用新型提供一种润滑油品质的检测仪，该检测仪包含控制 �？椋环直鹩肟刂颇？榈缏妨拥哪Ｊ荒？�、电子开关电路、显示�？椤醇刂颇？椋� 输出端与该控制�？榱拥谋冉系缏罚环直鹩敫玫缱涌氐缏返缏妨拥淖荒？�、工作 电源和被测电容；连接该模数转换�？楹捅冉系缏返氖淙攵说幕嫉缪沟缏罚桓帽徊獾� 容，其连接电子开关电路的一端还与比较电路的另一输入端连接，该被测电容另一端连接 转换�？榈氖淙攵耍桓米荒？榈氖涑龆擞肽Ｊ荒？榈氖淙攵肆樱凰龅淖荒？榘绾煞糯蟮缏泛托藕诺髦频缏罚玫绾煞糯蟮缏返氖淙攵擞� 被测电容连接，该电荷放大电路的输出端与信号调制电路的输入端连接，该信号调制电路 的输出端连接模数转换�？榈氖淙攵耍凰龅墓ぷ鞯缭醋魑徊獾缛菁だ藕牛⑶椅鱿低程峁┑缭矗凰龅目刂� �？榻邮账龅陌醇刂颇？榈牟僮魇淙耄刂频缱涌氐缏范员徊獾缛萁谐浞诺缂� 励，所述的转换�？榻徊獾缛荼患だ牡缛萘孔缪沽康谋浠凰龅幕嫉� 压电路为比较电路和模数转换�？樘峁┎慰嫉缪梗凰龅谋冉系缏繁冉媳徊獾缛莸缪购筒� 考电压并由结果触发控制�？椋凰龅目刂颇？榭刂颇Ｊ荒？槎宰荒？榈氖涑龅缪� 进行模数转换，并传输至控制�？椋砗螅谒龅南允灸？橹邢允驹俗鹘峁�。上述的电荷放大电路包含电荷放大器，以及与电荷放大器并联的反馈电容。上述的被测电容包含被测电容容器，该被测电容容器内设有梳型金属丝，被测润滑油作为电容器介质装在被测电容容器中，与所述的金属丝组成被测电容。本实用新型一种润滑油品质的检测仪与现有的检测仪相比，其优点在于，本实用新型检测仪结构简单，检测手段有效快速；本实用新型设有高速模数转换电路进行同步采样，高速捕获有效点电压，使得电容检测的分辨达到0. 025pF,且精度达到0. IpF,高于0. 5% ；本实用新型中被测电容连接电荷放大电路的虚地端，消除了被测电容两端的杂散电容，提高精度；本实用新型设有电子开关分别开通关断，以及模数转换电路进行同步采样，消除了电荷注入的影响，提高了电路信噪比；本实用新型的软件中设置有校零操作，修正了环境的影响，提高精度。
图1为本实用新型一种润滑油品质的检测仪的电路框图；图2为本实用新型一种润滑油品质的检测仪的电路图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。请参见图1所示，本实用新型一种润滑油品质的检测仪的电路系统2包含控制模 块21、分别与控制模块21连接的模数转换模块26、电子开关电路23、显示�？�11、按键控 制模块12和比较电路28的输出端；其中电子开关电路23还分别与转换�？�25、工作电源 24和被测电容22连接；被测电容22，其连接开关电路23的一端还与比较电路28的输入端 连接，该被测电容22另一端连接转换�？�25的输入端；转换�？�25的输出端与模数转换 �？�26的输入端连接，模数转换�？�26还连接基准电压电路27，该基准电压电路27还连 接比较电路28的另一输入端。其中工作电源24还分别向各功能�？樘峁┪榷ǖ缭�。具体电路原理请参见图2，其中检测仪还设有被测电容容器221 ；被测电容容器 221为一圆形槽，其内壁上对插有两组互相不连接的梳型金属丝，并在被测电容容器221中 放置润滑油，梳型金属丝与被测润滑油组成电容结构，并作为被测电容22连接在电路系统 2中。电子开关电路23采用intersil公司的芯片ISL84053，本电路中包含电子开关Si、 电子开关S2和电子开关S3 ；电子开关Sl的一端和作为电容传感器激励信号源的3. 6V工 作电源24的输出端连接，同时3. 6V工作电源24也分别向各功能�？樘峁┪榷ǖ缭�。而电 子开关Sl的另一端分别和电子开关S2的一端、被测电容22Cx的一端以及比较电路28的 输入之一连接，其中电子开关S2的另一端接地，比较电路28采用TI公司的LM311电压比 较器，被测电容Cx的另一端和转换模块25的输入端连接，转换�？�25包含电荷放大电路 251和信号调整电路252，该电荷放大电路251的输入端与被测电容22连接，该电荷放大电 路251的输出端与信号调整电路252的输入端连接，该信号调制电路252的输出端连接模 数转换�？�26的输入端。电荷放大电路251包含TI公司出品的TLV2462电荷放大器和一 个反馈电容Cf，，信号调整电路252为一反相放大器，TLV2462电荷放大器的负输入端与被 测电容Cx连接，其正输入端接地，其输出端与反相放大器的输入端连接，被测电容Cx还并 联连接了反馈电容Cf的一端及电子开关S3的一端，反馈电容Cf的另一端、电子开关S3的另一端和TLV2462电荷放大器的输出端并联。反相放大器的输出端与模数转换�？�26的输入端连接，模数转换�？�26即为一模数转换器，模数转换器的电压参考端还接入2. 5V基准 电压27，同时该2. 5V基准电压27连接LM311电压比较器的另一个输入。控制�？�21采用 microchip公司的dsPIC33F710单片机芯片，模数转换器的输出端和LM311电压比较器的输 出端分别接入dsPIC33F710单片机，同时单片机也对模数转换器进行控制，dsPIC33F710单 片机分别还连接，并控制液晶显示屏、五个按键和电子开关Si、S2和S3。其检测流程如下检测前，在被测电容容器221中放置适量被测润滑油，使被测润滑油作为电容介 质连接入电路系统2，并且调控电子开关电路23，闭合电子开关S2和电子开关S3，并断开电 子开关Si，使被测电容Cx充分放电，消除电荷注入影响；开始检测时，调控电子开关电路23，断开电子开关S2和电子开关S3，并闭合电子 开关Si，结束电容Cx放电，使工作电源24以几个uA电流向被测电容22进行充电；转换模 块25输出与被测电容22容值成正比的电压量信号；按照电荷放大器电荷守恒的工作原理， 反馈电容Cf开始反响充电，电荷放大电路251将被测电容22的容值Cx信号转化为与之成 正比的电压量信号Vo，关系式如下<formula>formula see original document page 5</formula>[0027]其中Vi为被测电容22上的电压，Cx为被测电容22的容值，Vo为电荷放大器输出 电压，Cf为反馈电容的容值；信号调整电路252整理电荷放大电路251输出的电压量信号Vo，信号调整电路 252即为反相放大器，信号调整电路252将电荷放大器输出的负值的电压反转为正值信号， 并把该信号传输至模数转换�？�26 ；同时，被测电容22电压信号被弓丨入高速电压比较器一输入端，该比较器另一输入 端接入2. 5V参考电压，比较电路28判断被测电容22电压是否大于基准电压27，若否，控 制�？�21控制模数转换�？�26不工作，并跳转到步骤4重新判断被测电容22电压是否超 过基准电压27的2. 5V ；若是，比较电路28的LM311高速电压比较器翻转，其输出至控制模 块dsPIC33F710单片机的I/O外部中断脚，触发单片机中断，单片机进入中断服务程序，单 片机控制模数转换�？�26对转换模块25输出的电压信号进行执行采样率达IM的同步采 样模数转换，得到模数转换值ADo并输入单片机，随后单片机通过电子开关电路23，对被测 电容22放电，完成一次检验；控制�？�21利用被测电容22容值Cx与转换模块25输出的电压信号Vo的关系 式，计算得被测电容22容值。由于被测电容22容值Cx很�。父鰌F，故反馈电容Cf 设置为IOOpF ；单片机得到A/D转换值ADo，而Vi和Vo都可以用A/D转换值代表，故Vo = ADo ；且由于采用12位A/D转换器，其最高值为2的12次方，为4096，所以Vi = 4096 ；由关 系式和以上各取值可以计算出Cx ；由于单片机的嵌入式软件中设置了校零操作，可根据标 准环境下的校零值对计算得出的Cx进行测量值修正，以此来规避温度湿度变化的影响，最 终所得为被测润滑油组成的被测电容22的容值Cx ；其校零操作如下“校零”为测量电容器“净电容”，即被测电容容器221中不加任 何被测油品的值，这个值中包含了当时当地的环境因素，例如温度、湿度、气压等对被测电 容量大小的影响。本仪器在使用过程中，事先在标准环境下对仪器进行“校零”操作，获得标准环境下的值；然后在接下来的每次检测之前，在所处的环境下，进行仪器的“校零”操 作，此操作可由仪器屏幕提示自动进行，这样可以得到两个校零值，一个是在标准环境条件 下的值，一个是在检测时环境条件下的值，可得出两值的偏差率，这两个值的偏差率即可用 来对后面的检测结果进行适当修正，将检测结果乘以该偏差率，即可得到被测润滑油在标准环境下的电容值；最终，比较被测电容22中被测润滑油的容值Cx与事先采用标准油样对该型号油 品的标准值进行“定标”所得的润滑油标准容值，以此来判断被测润滑油的品质，该润滑油标准容值事先检测并保存在仪器内部。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上 述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于 本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附 的权利要求来限定。
权利要求一种润滑油品质的检测仪，其特征在于，该检测仪包含控制�？�(21)；分别与控制模块(21)电路连接的模数转换�？�(26)、电子开关电路(23)、显示�？�(11)、按键控制�？�(12)；输出端与所述的控制�？�(21)连接的比较电路(28)；分别与所述的电子开关电路(23)电路连接的转换�？�(25)、工作电源(24)和被测电容(22)；连接所述模数转换模块(26)和比较电路(28)的输入端的基准电压电路(27)；所述的被测电容(22)，其连接电子开关电路(23)的一端还与比较电路(28)的另一输入端连接，该被测电容(22)另一端连接转换�？�(25)的输入端；所述的转换�？�(25)的输出端与模数转换模块(26)的输入端连接；所述的转换�？�(25)包含电荷放大电路(251)和信号调制电路(252)，该电荷放大电路(251)的输入端与被测电容(22)连接，该电荷放大电路(251)的输出端与信号调制电路(252)的输入端连接，该信号调制电路(252)的输出端连接模数转换�？�(26)的输入端；所述的工作电源(24)作为被测电容(22)激励信号，并且为整个系统提供电源；所述的控制�？�(21)接收所述的按键控制�？�(12)的操作输入，控制电子开关电路(23)对被测电容进行充放电激励，所述的转换�？�(25)将被测电容(22)被激励产生的电容量转化为电压量的变化；所述的基准电压电路(27)为比较电路(28)和模数转换模块(26)提供参考电压；所述的比较电路(28)比较被测电容(22)电压和参考电压并由结果触发控制�？�(21)；所述的控制�？�(21)控制模数转换�？�(26)对转换�？�(25)的输出电压进行模数转换，并传输至控制�？�(21)，经处理后，在所述的显示�？�(11)中显示运作结果。
2.如权利要求1所述的润滑油品质的检测仪，其特征在于，所述的电荷放大电路(251) 包含电荷放大器，以及与电荷放大器并联的反馈电容(Cf)。
3.如权利要求1所述的润滑油品质的检测仪，其特征在于，所述的被测电容(22)包含 被测电容容器(221)，该被测电容容器(221)内设有梳型金属丝，被测润滑油作为电容器介 质装在被测电容容器(221)中，与所述的金属丝组成被测电容(22)。
专利摘要本实用新型涉及一种润滑油品质的检测仪，该检测仪包含控制�？椋挥肟刂颇？榱拥哪Ｊ荒？�、电子开关电路、显示�？�、按键控制�？椋皇涑龆擞肟刂颇？榱拥谋冉系缏罚挥氲缱涌氐缏妨拥淖荒？�、工作电源和被测电容；连接模数转换模块和比较电路的输入端的基准电压；被测电容连接电子开关电路的还与比较电路的输入端连接，该被测电容一端连接转换�？椋蛔荒？榈氖涑龆擞肽Ｊ荒？榱�。本实用新型检测仪结构简单，检测手段快速；被测电容连接电荷放大电路的虚地端，消除了被测电容两端的杂散电容；设有电子开关分别开通关断，消除了电荷注入的影响，软件中修正环境影响，获得高精度。
文档编号G01N27/22GK201555822SQ20092021319
公开日2010年8月18日 申请日期2009年12月16日 优先权日2009年12月16日
发明者毕海峰, 沈亚光 申请人:上海神开石油化工装备股份有限公司;上海神开石油仪器有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
