專利名稱：材料力學(xué)教學(xué)實驗系統(tǒng)控制模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及控制模塊技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種材料力學(xué)教學(xué)實驗系統(tǒng)控制模塊。
背景技術(shù)：
用于材料力學(xué)教學(xué)實驗當(dāng)中的設(shè)備、儀器，大都為拉伸與壓縮試驗機(jī)、扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)、彎曲試驗臺及萬能材料試驗機(jī)，以及應(yīng)變儀、引伸儀和扭角儀。目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，上述各種實驗設(shè)備的控制部分正在向數(shù)字控制方向發(fā)展。因不同的試驗設(shè)備具有不同的試驗功能，而控制其工作的數(shù)控模塊，同樣也是針對不同的試驗功能而開發(fā)設(shè)計的，其在控制試驗設(shè)備工作時具有用途單一的特點，即獨立性較強(qiáng)、通用性較差。此種用途單一的控制模塊須逐個根據(jù)不同的試驗設(shè)備逐個研制開發(fā)，逐個與不同的試驗設(shè)備配合使用，由此導(dǎo)致控制模塊的研發(fā)成本較高、通用性較差以及綜合教學(xué)操作繁瑣的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供了一種材料力學(xué)教學(xué)實驗系統(tǒng)控制模塊，它與現(xiàn)有計算機(jī)配合使用，并與各種不同試驗設(shè)備上的不同類型的傳感器相連接，各種不同類型傳感器的模擬和數(shù)字信號，均能夠通過本實用新型進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)換后供計算機(jī)處理、運(yùn)算及顯示實驗結(jié)果，它能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的須根據(jù)試驗機(jī)功能不同逐項研發(fā)而成本較高的問題，并且它還解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的用途單一、通用性較差以及綜合教學(xué)操作繁瑣的問題。
本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)材料力學(xué)教學(xué)實驗系統(tǒng)控制模塊，它有殼體，殼體內(nèi)安裝電路板，電路板上設(shè)置系統(tǒng)控制電路，系統(tǒng)控制電路中分別設(shè)置相互電路連接的集成塊IC1-IC11及整流器Z，殼體上分別設(shè)置與集成塊IC1-IC11及整流器Z相電路連接的接口AI0-7、AGND、DI0-1、DGND、VSS、GND和接口VCC、DO0-7、AO、RD、TD、GND、VOC。
為進(jìn)一步實現(xiàn)本實用新型的目的，還可通過以下技術(shù)方案來完成集成塊IC1型號CD4051，其為8路轉(zhuǎn)換開關(guān)，從這里輸入的信號通過集成塊IC2型號ICL7650高精度、低漂移運(yùn)算放大器放大，其增益由集成塊IC3型號CD4051根據(jù)不同的輸入信號進(jìn)行相應(yīng)的控制，放大后的信號由集成塊IC4型號ADOP07有源低通濾波器濾波，濾波后的信號通過集成塊IC5型號MAX195十六位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再進(jìn)入集成塊IC6型號AT89C51單片機(jī)中，其在有關(guān)程序的支持下，將對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理；集成塊IC8型號AD7542的D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過集成塊IC7型號ADOP07輸出，其輸出端接口AO與直流電機(jī)控制器相連接，用于控制直流伺服電機(jī)；集成塊IC9、集成塊IC10型號TLP521-4為光電隔離器，其輸出端與步進(jìn)電機(jī)控制器相連接，用于控制步進(jìn)電機(jī)；集成塊IC11型號MAX232把TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232電平，同時把RS232電平轉(zhuǎn)換為TTL電平。
所述電路板上設(shè)置的系統(tǒng)控制電路中，集成塊IC1腳13-15、腳12、腳1、腳5、腳2、腳4分別與接口AI0-7相接，IC 1腳7接電源-5V、腳10接電源+5V、腳6及腳8短接后接地，IC1腳3接集成塊IC2腳5，IC1腳9-11分別接集成塊IC3腳9-11；集成塊IC2腳1、腳8之間并聯(lián)電容C01，IC2腳8、腳2之間并聯(lián)電容C02，IC2腳7接電源-5V、腳11接電源+5V，IC2腳4串聯(lián)電阻R02-01接IC2腳10，R02、R01節(jié)點接集成塊IC3腳3，IC2腳10串聯(lián)電阻R03-04接集成塊IC4腳3；集成塊IC3腳10接電源+5V、腳7接電源-5V，IC3腳8、腳6短接后接地，IC3腳13-15、腳12、腳1相互短接，IC3腳4-5、腳2、腳13分別串聯(lián)電阻R06-09接地，接口AGND接地，IC3腳11-9分別接集成塊IC6腳1-3；集成塊IC4腳4接電源+5V、腳7接電源-5V，IC4腳2、腳6短接，IC4腳2-3之間并聯(lián)電容C05，IC4腳6串聯(lián)電阻R05接地、腳3串聯(lián)電容C04接地，R03、R04節(jié)點串聯(lián)電容C03接地，IC4腳6接集成塊IC5腳13；集成塊IC5腳4、腳10、腳16接電源+5V，IC5腳11、腳15接電源-5V，IC5腳2-3、腳5、腳7-8、腳9分別接集成塊IC6腳30、腳5-7、腳4、腳8，IC5腳14接地、腳12串聯(lián)電阻R31接地，同時，IC5腳12串聯(lián)電阻R30-29接電源+5V，R30、R29節(jié)點接電源VOC，IC5腳6分別接接口DGND和地；集成塊IC6腳31、腳40接電源+5V，IC6腳18、腳19之間并聯(lián)晶振XAT1，同時，IC6腳18-19分別串聯(lián)電容C07-08接地，IC6腳16、腳26-28、腳21-24分別接集成塊IC8腳9、腳11、腳10、腳8、腳4-7，IC6腳32-35分別接集成塊IC9腳7、腳5、腳3、腳1，IC6腳36-39分別接集成塊IC10腳7、腳5、腳3、腳1，IC6腳14-15分別接接口DI1-DI0，IC6腳20、腳11-10分別接集成塊IC 11腳15、腳10-9，同時，IC6腳20分別接接口GND和地；集成塊IC7腳4接電源+5V、腳7接電源-5V，IC7輸出腳接接口AO，同時，接口AO串聯(lián)電阻R12接集成塊IC8腳16、接口AO串聯(lián)電容C06接集成塊IC8腳1，IC7腳3接IC8腳1，IC7腳2分別接IC8腳2-3及地；集成塊IC8腳14-15并聯(lián)電阻R11，IC8腳15串聯(lián)電阻R10接地、腳14接電源+5V、腳12接地；集成塊IC9腳10、腳12、腳14、腳16以及集成塊IC10腳10、腳12、腳14、腳16相互短接，IC9腳9、腳8分別串聯(lián)電阻R13-14接地，IC9腳11、腳6分別串聯(lián)電阻R15-16接地，IC9腳13、腳4分別串聯(lián)電阻R17-18接地，IC9腳15、腳2分別串聯(lián)電阻R19-20接地；IC9腳9、腳11、腳13、腳15分別接接口DO7-4；
集成塊IC10腳9、腳8分別串聯(lián)電阻R21-22接地，集成塊IC10腳11、腳6分別串聯(lián)電阻R23-24接地，集成塊IC10腳13、腳4分別串聯(lián)電阻R25-26接地，集成塊IC10腳15、腳2分別串聯(lián)電阻R27-28接地，IC10腳9、腳11、腳13、腳15分別接接口DO3-0；集成塊IC11腳4-5之間并聯(lián)電容C09，IC11腳3、腳1之間并聯(lián)電容C10，IC11腳16、腳2之間并聯(lián)電容C11，IC11腳2接電源+5V，IC11腳6串聯(lián)電容C12接地，IC11腳7、腳8分別接接口RD、TD；接口GND分別接整流器Z和地，接口VSS、VCC分別接整流器Z，整流器Z上分別設(shè)置電源+5V及電源-5V。
本實用新型能夠產(chǎn)生的有益效果本實用新型能夠控制各種不同的教學(xué)試驗機(jī)工作。它與現(xiàn)有計算機(jī)配合使用，并與各種不同的試驗機(jī)上的不同類型的傳感器相連接，其在工作時，一方面能夠使試驗人員在試驗過程中根據(jù)需要設(shè)置試驗時間，在設(shè)定的時間內(nèi)，試驗機(jī)則自動調(diào)節(jié)在不同試驗階段的運(yùn)行速度，使試驗機(jī)能夠以最佳的運(yùn)行速度自動完成實驗的全部過程，從而使實驗人員和學(xué)生能夠方便地觀察實驗過程中材料的力學(xué)性能、讀取有關(guān)的實驗數(shù)據(jù)；同時，通過計算機(jī)能夠?qū)崟r顯示試驗中的載荷與變形曲線，自動處理和計算相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，如各種載荷、應(yīng)力和變形等。試驗完成后，本實用新型能夠根據(jù)載荷、變形等信息發(fā)出停機(jī)指令，使試驗機(jī)自動停機(jī)，自動形成完整的實驗報告。另一方面，在試驗結(jié)束后，本實用新型能夠?qū)⒈４嬖谟嬎銠C(jī)數(shù)據(jù)庫中的實驗數(shù)據(jù)以快速、較快速、中速、較慢速和慢速五種設(shè)定的速度真實再現(xiàn)整個實驗過程，并能夠隨時控制打印機(jī)打印完整的實驗報告。
本實用新型作為應(yīng)變儀、引伸儀、扭角儀等儀器使用時，可以方便地與各種不同類型的傳感器相連接，接受和處理不同的傳感信號。同時，也能夠通過接口與計算機(jī)連接，實現(xiàn)對各種不同位移、應(yīng)變和轉(zhuǎn)角變形的精確測定。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的電路原理圖；圖3為本實用新型應(yīng)用在拉伸、壓縮試驗機(jī)及作為引伸儀使用的使用狀態(tài)示意圖；圖4為本實用新型應(yīng)用在彎曲試驗機(jī)及作為應(yīng)變儀使用的使用狀態(tài)圖；圖5為本實用新型應(yīng)用在扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)及作為扭角儀使用的使用狀態(tài)圖。
具體實施方式
本實用新型的材料力學(xué)教學(xué)實驗系統(tǒng)控制模塊，它有殼體1a，殼體1a內(nèi)安裝電路板2a，電路板2a上設(shè)置系統(tǒng)控制電路，系統(tǒng)控制電路中分別設(shè)置相互電路連接的集成塊IC1-IC11及整流器Z，殼體1a上分別設(shè)置與集成塊IC1-IC11及整流器Z相電路連接的接口AI0-7、AGND、DI0-1、DGND、VSS、GND和接口VCC、DO0-7、AO、RD、TD、GND、VOC。所述的集成塊IC1型號CD4051，其為8路轉(zhuǎn)換開關(guān)，從這里輸入的信號通過集成塊IC2型號ICL7650高精度、低漂移運(yùn)算放大器放大，其增益由集成塊IC3型號CD4051根據(jù)不同的輸入信號進(jìn)行相應(yīng)的控制，放大后的信號由集成塊IC4型號ADOP07有源低通濾波器濾波，濾波后的信號通過集成塊IC5型號MAX195十六位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再進(jìn)入集成塊IC6型號AT89C51單片機(jī)中，其在有關(guān)程序的支持下，將對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理；集成塊IC8型號AD7542的D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過集成塊IC7型號ADOP07輸出，其輸出端接口AO與直流電機(jī)控制器相連接，用于控制直流伺服電機(jī)。集成塊IC9、集成塊IC10型號TLP521-4為光電隔離器，其輸出端與步進(jìn)電機(jī)控制器相連接，用于控制步進(jìn)電機(jī)；集成塊IC11型號MAX232把TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232電平，同時把RS232電平轉(zhuǎn)換為TTL電平；所述電路板2a上設(shè)置的系統(tǒng)控制電路中，集成塊IC1腳13-15、腳12、腳1、腳5、腳2、腳4分別與接口AI0-7相接，IC1腳7接電源-5V、腳10接電源+5V、腳6及腳8短接后接地，IC1腳3接集成塊IC2腳5，IC1腳9-11分別接集成塊IC3腳9-11；集成塊IC2腳1、腳8之間并聯(lián)電容C01，IC2腳8、腳2之間并聯(lián)電容C02，IC2腳7接電源-5V、腳11接電源+5V，IC2腳4串聯(lián)電阻R02-01接IC2腳10，R02、R01節(jié)點接集成塊IC3腳3，IC2腳10串聯(lián)電阻R03-04接集成塊IC4腳3；集成塊IC3腳10接電源+5V、腳7接電源-5V，IC3腳8、腳6短接后接地，IC3腳13-15、腳12、腳1相互短接，IC3腳4-5、腳2、腳13分別串聯(lián)電阻R06-09接地，接口AGND接地，IC3腳11-9分別接集成塊IC6腳1-3；集成塊IC4腳4接電源+5V、腳7接電源-5V，IC4腳2、腳6短接，IC4腳2-3之間并聯(lián)電容C05，IC4腳6串聯(lián)電阻R05接地、腳3串聯(lián)電容C04接地，R03、R04節(jié)點串聯(lián)電容C03接地，IC4腳6接集成塊IC5腳13；集成塊IC5腳4、腳10、腳16接電源+5V，IC5腳11、腳15接電源-5V，IC5腳2-3、腳5、腳7-8、腳9分別接集成塊IC6腳30、腳5-7、腳4、腳8，IC5腳14接地、腳12串聯(lián)電阻R31接地，同時，IC5腳12串聯(lián)電阻R30-29接電源+5V，R30、R29節(jié)點接電源VOC，IC5腳6分別接接口DGND和地；集成塊IC6腳31、腳40接電源+5V，IC6腳18、腳19之間并聯(lián)晶振XAT1，同時，IC6腳18-19分別串聯(lián)電容C07-08接地，IC6腳16、腳26-28、腳21-24分別接集成塊IC8腳9、腳11、腳10、腳8、腳4-7，IC6腳32-35分別接集成塊IC9腳7、腳5、腳3、腳1，IC6腳36-39分別接集成塊IC10腳7、腳5、腳3、腳1，IC6腳14-15分別接接口DI1-DI0，IC6腳20、腳11-10分別接集成塊IC11腳15、腳10-9，同時，IC6腳20分別接接口GND和地；
集成塊IC7腳4接電源+5V、腳7接電源-5V，IC7輸出腳接接口AO，同時，接口AO串聯(lián)電阻R12接集成塊IC8腳16、接口AO串聯(lián)電容C06接集成塊IC8腳1，IC7腳3接IC8腳1，IC7腳2分別接IC8腳2-3及地；集成塊IC8腳14-15并聯(lián)電阻R11，IC8腳15串聯(lián)電阻R10接地、腳14接電源+5V、腳12接地；集成塊IC9腳10、腳12、腳14、腳16以及集成塊IC10腳10、腳12、腳14、腳16相互短接，IC9腳9、腳8分別串聯(lián)電阻R13-14接地，IC9腳11、腳6分別串聯(lián)電阻R15-16接地，IC9腳13、腳4分別串聯(lián)電阻R17-18接地，IC9腳15、腳2分別串聯(lián)電阻R19-20接地；IC9腳9、腳11、腳13、腳15分別接接口DO7-4；集成塊IC10腳9、腳8分別串聯(lián)電阻R21-22接地，集成塊IC10腳11、腳6分別串聯(lián)電阻R23-24接地，集成塊IC10腳13、腳4分別串聯(lián)電阻R25-26接地，集成塊IC10腳15、腳2分別串聯(lián)電阻R27-28接地，IC10腳9、腳11、腳13、腳15分別接接口DO3-0；集成塊IC11腳4-5之間并聯(lián)電容C09，IC11腳3、腳1之間并聯(lián)電容C10，IC11腳16、腳2之間并聯(lián)電容C11，IC11腳2接電源+5V，IC11腳6串聯(lián)電容C12接地，IC11腳7、腳8分別接接口RD、TD；接口GND分別接整流器Z和地，接口VSS、VCC分別接整流器Z，整流器Z上分別設(shè)置電源+5V及電源-5V。
本實用新型應(yīng)用于不同的材料力學(xué)試驗機(jī)，如拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)和彎曲試驗機(jī)時，或者作為應(yīng)變儀、引伸儀、扭角儀使用時，儀需要與不同試驗機(jī)上的相應(yīng)傳感器相連接，在相應(yīng)的實驗軟件的支持下，即可實現(xiàn)對不同材料力學(xué)教學(xué)實驗機(jī)的自動化控制和作為儀器使用。
本實用新型的接口AI0-4為電阻應(yīng)變儀信號接口或為擴(kuò)展模擬信號接口，接口AI5-7分別為拉力或壓力、扭矩及位移信號接口，接口DI0為光電信號接口，接口DI1為脈動信號接口，接口AGND、DGND和GND分別為模擬地、數(shù)字地和電源地接口，接口VSS、VCC為電源輸出接口，接口VOC為比例電壓輸出接口；接口DO0-7分別為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制接口；接口AO為直流伺服電機(jī)驅(qū)動器控制接口；接口RD、TD和GND分別為計算機(jī)串行接口。
實施例一、本實用新型應(yīng)用于拉伸、壓縮試驗機(jī)和作為引伸儀使用a、對試件進(jìn)行的拉伸試驗拉壓試驗機(jī)10a上的高壓油缸10推動活塞9向上運(yùn)動，通過壓力傳感器8推動上工作臺6和下工作臺1一起向上運(yùn)動。在進(jìn)行拉伸試驗時，裝夾在上工作臺6與主工作臺4之間的拉伸試件5發(fā)生拉伸變形，此時，位移傳感器7和壓力傳感器8分別將位移模擬量信號和拉力模擬量信號傳送到本實用新型的控制模塊KZ中。數(shù)據(jù)信號經(jīng)集成塊IC2運(yùn)算放大器放大后，進(jìn)入有源低通濾波器集成塊IC3濾波，濾波后的信號通過集成塊IC5型號MAX195十六位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再進(jìn)入集成塊IC6型號AT89C51單片機(jī)中，集成塊IC6在有關(guān)程序的技術(shù)下，將對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再經(jīng)過集成塊IC11型號MAX232即TTL-RS232轉(zhuǎn)換電路將信號傳送到計算機(jī)中，計算機(jī)運(yùn)算處理后最終將相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)傳送到顯示器上，顯示相關(guān)的實驗結(jié)果。
b、對試件進(jìn)行壓縮試驗在進(jìn)行壓縮試驗時，放置在下工作臺1上的壓縮試件2在主工作臺4與下工作臺1力作用下發(fā)生壓縮變形，壓縮試件2所受到的壓力通過壓力傳感器8傳送到本實用新型的控制模塊KZ中，由計算機(jī)運(yùn)算處理后，顯示相關(guān)的實驗結(jié)果。
c、作為引伸儀使用在試件處于拉伸的彈性變形階段時，控制模塊KZ也可以作為引伸儀單獨使用，即僅測定拉伸試件在彈性變形時的伸長量、軸向線應(yīng)變和拉壓彈性模量，此時本實用新型的控制模塊KZ的原理與拉伸試驗時相同。
二、本實用新型應(yīng)用于彎曲試驗機(jī)(臺)和作為應(yīng)變儀使用在對材料進(jìn)行彎曲試驗時，加載系統(tǒng)在彎曲試驗臺19上的輔助梁17的中點施加載荷16，輔助梁17通過兩個支座給試件18施加兩個相等的橫向載荷，從而使試件18發(fā)生純彎曲變形。
本實用新型在彎曲試驗臺上作為應(yīng)變儀使用時，應(yīng)將控制模塊KZ上的接口AI0、AI1、AI2、AI3和AI4分別與貼在試件18上的五個應(yīng)變片11-15相連接，從該應(yīng)變片接收的信號經(jīng)過集成塊IC1八路轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入信號通過集成塊IC2高精度、低漂移運(yùn)算放大器放大后，進(jìn)入集成塊IC4有源低通濾波器濾波，濾波后的信號通過集成塊IC5十六位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再進(jìn)入集成塊IC6單片機(jī)中，集成塊IC6單片機(jī)在有關(guān)程序的支持下，將對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，經(jīng)該模塊處理后，通過集成塊IC11即TTL-RS232轉(zhuǎn)換電路接口輸入到計算機(jī)中，計算機(jī)在實驗軟件支持下，將處理運(yùn)算后的實驗數(shù)據(jù)顯示在計算機(jī)屏幕上。
三、本實用新型應(yīng)用于扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)和作為扭角儀使用材料在扭轉(zhuǎn)試驗時，應(yīng)將試件23裝夾在扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)28的固定夾頭22和活動夾頭24之間。電機(jī)27啟動后，通過減速器25將動力傳至活動夾頭24，使試件23發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。
實驗過程中，從扭矩傳感器21接收的扭矩模擬量信號經(jīng)集成塊IC2運(yùn)算放大器放大后，進(jìn)入有源低通濾波器集成塊IC3濾波，濾波后的信號通過集成塊IC5型號MAX195十六位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再進(jìn)入集成塊IC6型號AT89C51單片機(jī)，集成塊IC6在有關(guān)程序的支持下，將對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再經(jīng)過集成塊IC11型號MAX232即TTL-RS232轉(zhuǎn)換電路將信號傳送到計算機(jī)中；從光電傳感器26接收的電機(jī)27轉(zhuǎn)速和試件23的扭轉(zhuǎn)角度數(shù)字量信號直接輸入到接口DI0并傳送到集成塊IC6型號AT89C51單片機(jī)中。所有模擬量和數(shù)字量信號經(jīng)計算機(jī)運(yùn)算處理后最終將相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)傳送到顯示器上，顯示相關(guān)的實驗結(jié)果。同時，計算機(jī)根據(jù)測得的電機(jī)27轉(zhuǎn)速，按照實驗要求，可以發(fā)出相應(yīng)的指令，通過集成塊IC6、集成塊IC8D/A轉(zhuǎn)換器和集成塊IC7型號ADOP07輸出，通過直流伺服電機(jī)控制器，調(diào)節(jié)電機(jī)27的轉(zhuǎn)速，使試驗機(jī)按照實驗要求的速度運(yùn)行。
交流電源220V可以不通過殼體1a上的接口直接與整流器Z相接。也可以通過殼體1a上的接口接入。整流器Z內(nèi)設(shè)置的變壓器為公知技術(shù)。
本實用新型所述技術(shù)方案不僅限于本實施例記載的實施方式，還可以有其它實施方式完成本實用新型的技術(shù)方案。
本實用新型未詳細(xì)描述的技術(shù)部分均為公知技術(shù)。
權(quán)利要求1.材料力學(xué)教學(xué)實驗系統(tǒng)控制模塊，它有殼體(1a)，殼體(1a)內(nèi)安裝電路板(2a)，電路板(2a)上設(shè)置系統(tǒng)控制電路，其特征在于系統(tǒng)控制電路中分別設(shè)置相互電路連接的集成塊IC1-IC11及整流器Z，殼體(1a)上分別設(shè)置與集成塊IC1-IC11及整流器Z相電路連接的接口AI0-7、AGND、DI0-1、DGND、VSS、GND和接口VCC、DO0-7、AO、RD、TD、GND、VOC。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料力學(xué)教學(xué)實驗系統(tǒng)控制模塊，其特征在于集成塊IC1型號CD4051，其為8路轉(zhuǎn)換開關(guān)，從這里輸入的信號通過集成塊IC2型號ICL7650高精度、低漂移運(yùn)算放大器放大，其增益由集成塊IC3型號CD4051根據(jù)不同的輸入信號進(jìn)行相應(yīng)的控制，放大后的信號由集成塊IC4型號ADOP07有源低通濾波器濾波，濾波后的信號通過集成塊IC5型號MAX195十六位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再進(jìn)入集成塊IC6型號AT89C51單片機(jī)中，其在有關(guān)程序的支持下，將對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理；集成塊IC8型號AD7542的D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過集成塊IC7型號ADOP07輸出，其輸出端接口AO與直流電機(jī)控制器相連接，用于控制直流伺服電機(jī)；集成塊IC9、集成塊IC10型號TLP521-4為光電隔離器，其輸出端與步進(jìn)電機(jī)控制器相連接，用于控制步進(jìn)電機(jī)；集成塊IC11型號MAX232把TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232電平，同時把RS232電平轉(zhuǎn)換為TTL電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的材料力學(xué)教學(xué)實驗系統(tǒng)控制模塊，其特征在于所述電路板(2a)上設(shè)置的系統(tǒng)控制電路中，集成塊IC1腳13-15、腳12、腳1、腳5、腳2、腳4分別與接口AI0-7相接，IC1腳7接電源-5V、腳10接電源+5V、腳6及腳8短接后接地，IC1腳3接集成塊IC2腳5，IC1腳9-11分別接集成塊IC3腳9-11；集成塊IC2腳1、腳8之間并聯(lián)電容C01，IC2腳8、腳2之間并聯(lián)電容C02，IC2腳7接電源-5V、腳11接電源+5V，IC2腳4串聯(lián)電阻R02-01接IC2腳10，R02、R01節(jié)點接集成塊IC3腳3，IC2腳10串聯(lián)電阻R03-04接集成塊IC4腳3；集成塊IC3腳10接電源+5V、腳7接電源-5V，IC3腳8、腳6短接后接地，IC3腳13-15、腳12、腳1相互短接，IC3腳4-5、腳2、腳13分別串聯(lián)電阻R06-09接地，接口AGND接地，IC3腳11-9分別接集成塊IC6腳1-3；集成塊IC4腳4接電源+5V、腳7接電源-5V，IC4腳2、腳6短接，IC4腳2-3之間并聯(lián)電容C05，IC4腳6串聯(lián)電阻R05接地、腳3串聯(lián)電容C04接地，R03、R04節(jié)點串聯(lián)電容C03接地，IC4腳6接集成塊IC5腳13；集成塊IC5腳4、腳10、腳16接電源+5V，IC5腳11、腳15接電源-5V，IC5腳2-3、腳5、腳7-8、腳9分別接集成塊IC6腳30、腳5-7、腳4、腳8，IC5腳14接地、腳12串聯(lián)電阻R31接地，同時，IC5腳12串聯(lián)電阻R30-29接電源+5V，R30、R29節(jié)點接電源VOC，IC5腳6分別接接口DGND和地；集成塊IC6腳31、腳40接電源+5V，IC6腳18、腳19之間并聯(lián)晶振XAT1，同時，IC6腳18-19分別串聯(lián)電容C07-08接地，IC6腳16、腳26-28、腳21-24分別接集成塊IC8腳9、腳11、腳10、腳8、腳4-7，IC6腳32-35分別接集成塊IC9腳7、腳5、腳3、腳1，IC6腳36-39分別接集成塊IC10腳7、腳5、腳3、腳1，IC6腳14-15分別接接口DI1-DI0，IC6腳20、腳11-10分別接集成塊IC11腳15、腳10-9，同時，IC6腳20分別接接口GND和地；集成塊IC7腳4接電源+5V、腳7接電源-5V，IC7輸出腳接接口AO，同時，接口AO串聯(lián)電阻R12接集成塊IC8腳16、接口AO串聯(lián)電容C06接集成塊IC8腳1，IC7腳3接IC8腳1，IC7腳2分別接IC8腳2-3及地；集成塊IC8腳14-15并聯(lián)電阻R11，IC8腳15串聯(lián)電阻R10接地、腳14接電源+5V、腳12接地；集成塊IC9腳10、腳12、腳14、腳16以及集成塊IC10腳10、腳12、腳14、腳16相互短接，IC9腳9、腳8分別串聯(lián)電阻R13-14接地，IC9腳11、腳6分別串聯(lián)電阻R15-16接地，IC9腳13、腳4分別串聯(lián)電阻R17-18接地，IC9腳15、腳2分別串聯(lián)電阻R19-20接地；IC9腳9、腳11、腳13、腳15分別接接口DO7-4；集成塊IC10腳9、腳8分別串聯(lián)電阻R21-22接地，集成塊IC10腳11、腳6分別串聯(lián)電阻R23-24接地，集成塊IC10腳13、腳4分別串聯(lián)電阻R25-26接地，集成塊IC10腳15、腳2分別串聯(lián)電阻R27-28接地，IC10腳9、腳11、腳13、腳15分別接接口DO3-0；集成塊IC11腳4-5之間并聯(lián)電容C09，IC11腳3、腳1之間并聯(lián)電容C10，IC11腳16、腳2之間并聯(lián)電容C11，IC11腳2接電源+5V，IC11腳6串聯(lián)電容C12接地，IC11腳7、腳8分別接接口RD、TD；接口GND分別接整流器Z和地，接口VSS、VCC分別接整流器Z，整流器Z上分別設(shè)置電源+5V及電源-5V。
專利摘要本實用新型提供了一種材料力學(xué)教學(xué)實驗系統(tǒng)控制模塊，它有殼體，殼體內(nèi)安裝電路板，電路板上設(shè)置系統(tǒng)控制電路，系統(tǒng)控制電路中分別設(shè)置相互電路連接的集成塊IC1－IC11及整流器Z，殼體上分別設(shè)置與集成塊IC1－IC11及整流器Z相電路連接的接口AI0－7、AGND、DI0－1、DGND、VSS、GND和接口VCC、DO0－7、AO、RD、TD、GND、VOC。本實用新型與現(xiàn)有計算機(jī)配合使用，并與各種不同試驗設(shè)備上的不同類型的傳感器相連接，它能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的須根據(jù)試驗機(jī)功能不同逐項研發(fā)而成本較高的問題，并且它還解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的用途單一、通用性較差以及綜合教學(xué)操作繁瑣的問題。
文檔編號G09B25/00GK2909431SQ20052012591
公開日2007年6月6日 申請日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月15日
發(fā)明者付新春, 于忠芳, 李允志, 江潮, 宋連龍, 劉茂華 申請人:山東省機(jī)電學(xué)校