專利名稱：新型扭矩控制儀的制作方法
技術領域：
本實用新型提出的是一種用以準確判斷并控制油管鉗即時扭矩的控制設備——新型扭矩控制儀。
現有技術，由扭矩傳感器接收油管鉗的信號，傳送到測量系統，該測量系統由單片機(計算機)接收扭矩信號，然后由單片機完成數據處理，再發送給顯示器、打印機、報警器，存在缺陷如下1、沒有實時測量當前油管鉗圈數以及油管鉗正，反轉能力。
2、雖然有報警功能但沒有自動控制油管鉗放油的功能，由于缺乏該功能，在實際生產過程中，經常發生因工人沒聽到報警而繼續動作，以致損壞油管鉗的情況。
3、最大扭矩的設定采用的是電位器調節，精度不高，且不穩定。
4、應用的范圍狹窄。只有單一的量程，所以只能配合一種型號的油管鉗使用。
本實用新型的目的在于針對上述存在的缺陷，提出一種用以準確判斷并控制油管鉗即時扭矩的控制設備——新型扭矩控制儀。
本實用新型的技術解決方案它由A/D轉換器AA、圈數信號器BB、單片機S1、鍵盤、顯示控制器DD、打印機發光二極管接口EE、報警器及控制繼電器FF、掉電數據保護GG組成，它們之間的連接關系是A/D轉換器AA中的芯片S6的第3號腳連接單片機S1的第14號腳，芯片S6的輸出端第18號腳、17號腳、16號腳、15號腳、14號腳、13號腳、12號腳、11號腳對應連接單片機S1的P1口第1號腳、2號腳、3號腳、4號腳、5號腳、6號腳、7號腳、8號腳，芯片S13第2號腳接單片機S1的第30號腳，圈數信號器BB中的反相器S12B的輸出端第4號腳接單片機S1的輸入端第13號腳，芯片S12C的第10號腳接單片機S1的第10號腳，單片機S1的P0口第39號腳、38號腳、37號腳、36號腳、35號腳、34號腳、33號腳、32號腳分別對應連接鍵盤、顯示控制器DD中的芯片S2輸入端第12號腳、13號腳、14號腳、15號腳、16號腳、17號腳、18號腳、19號腳和打印機發光二極管接口EE中的芯片S11及芯片S5的輸入端D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8，單片機S1的P0口第39號腳、38號腳、37號腳、36號腳、35號腳、34號腳、33號腳、32號腳對應連接掉電數據保護器GG中的芯片S8、芯片S9的輸入/出端D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，芯片S2的中斷請求輸出端的第4號腳連接芯片S7A的第2號腳，芯片S7A的第1號腳連接單片機S1的第12號腳，單片機S1的第27號腳連接芯片S2的片選端第22號腳，單片機S1的第21號腳連接芯片S2的數據/指令控制端第21號腳。單片機S1的、輸出端第28號腳接掉電數據保護器GG中的芯片S9的輸入端第20號腳，單片機S1的第15號腳連接報警及控制繼電器FF中的芯片S12D的輸入端第11號腳。單片機S1的第21、22、23、24、25號腳分別對應連接掉電數據保護器GG中芯片S9的第25、24、21、23、2號腳，單片機S1的第23和16號腳分別對應連接打印機、發光二極管接口EE中芯片S7B的第5號腳、第6號腳，單片機S1的第24號腳、16號腳分別對應連接打印機、發光二極管接口EE中芯片S7D的第11號腳、12號腳。
A/D轉換器AA由芯片S6、S13、S10組成，芯片S6第6號腳接芯片S10的輸出端第6號腳，芯片S13的第13號腳接芯片S6的第4號腳，芯片S13的第2號腳接單片機S1的第30號腳。
圈數信號器BB有芯片S16和S17，它們的信號輸出端連接芯片S12B和S12C輸入端第5號腳和第8號腳。
鍵盤、顯示控制器DD有芯片S2、S3、S4、R4、R5、R6、R7，連接關系是芯片S2的第27號腳、26號腳、25號腳、24號腳對應連接芯片S3的第2號腳、4號腳、6號腳、8號腳，芯片S2的第31號腳、30號腳、29號腳、28號腳對應連接芯片S3的第11號腳、13號腳、15號腳、17號腳，芯片S2的第32號腳、33號腳、34號腳對應連接芯片S4的第1號腳、第2號腳、第3號腳，芯片S4分四組即第15號腳和第14號腳，第13號腳和12號腳，第11號腳和10號腳，第9號腳和7號腳分別對應連接四塊芯片R4、R5、R6、R7中的第1號腳和第6號腳，鍵盤掃描網絡由IKEY1、IKEY2和KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、KEY5組成，它們對應連接芯片S4的第15號腳、第14號腳和芯片S2的第38號腳、39號腳、1號腳、2號腳、5號腳。
打印機、發光二極管接口EE由芯片S11、S7D、S12A組成發光二極管輸出接口，其連接關系是芯片S7D輸出端第13號腳接芯片S12A的輸入端第2號腳，其輸出端第1號腳接芯片S11的第11號腳，由芯片S5、S7B、S7C組成打印機輸入數據接口，其連接關系是芯片S7B的輸出端第4號腳接芯片S7C的輸入端第8號腳，其輸出端第10號腳接芯片S5的第11號腳。
報警器及控制繼電器FF由開關三極管N1、芯片S12D、芯片S14、芯片S15組成，其中開關三極管N1和芯片S12D、繼電器I1組成控制繼電器，開關三極管N1的集電極接二極管D1、繼電器I1，二極管D1、繼電器I1并聯，開關三極管N1的基極又連接芯片S12D的輸出端第13號腳，芯片S14組成音頻報警信號發生器，芯片S15組成音頻放大器，芯片S12D的第13號腳連接芯片S14的第4號腳，芯片S14的第3號腳接芯片S15的第2號腳、第5號腳。
本實用新型的優點1、有實時測量當前油管圈數以及油管鉗正、反轉能力，并有報警和控制油管鉗放油功能。
2、扭矩設定精度高、穩定并可配合多種型號的油管鉗使用。
3、采用數字信號、提高了抗干擾能力。
4、可直接顯示設定的最大扭矩，有利于實地操作。
附
圖1是本實用新型的結構示意圖。
以下結合附圖描述本實用新型的工作過程圖中芯片S12D(型號74ALS02)，芯片R4、R5、R6、R7(型號75451)，芯片S10(型號3140)，芯片S5(型號74LS273)，由壓力傳感器將壓力信號轉變為電壓信號輸入給芯片S10，芯片S10為電壓跟隨器，它可減小傳感器的輸出誤差，然后芯片S10將電壓信號輸入A/D轉換器芯片S6，芯片S6(型號ADC0804)將模擬電壓信號轉換成數字信號，芯片S6的時針信號由芯片S13(其型號為74LS161)將單片機S1(其型號AT89C51)的ALE信號通過其輸出端第30號腳四分頻后提供，芯片S6的起動轉換信號由單片機S1的第14號腳提供，轉換后的數字信號由芯片S6的輸出端第11號腳至第18號腳輸入給單片機S1的第32號腳至第39號腳，完成A/D轉換。
圈數信號器BB，它的信號由圈數信號及正、反轉信號(正轉表示正在上油管，反轉表示正在卸油管)，芯片S16(型號3020)產生的脈沖信號經過芯片S12B(型號74LS02)后輸入給計算機S1的第13號腳，即外部中斷1，通過中斷程序對輸入的脈沖進行計數，芯片S17(型號3020)產生的正、反轉信號經芯片S12C(74LS02)后輸入給單片機S1的第10號腳，通過軟件對單片機S1的第10號腳位的掃描來判斷當前是否處于正轉或反轉。
單片機S1是本儀器的核心，其第1號腳至第8號腳連接芯片S6的數據輸出端第11號腳至第18號腳，將壓力值輸入給單片機S1，其第32號腳至第39號腳主要是接入數據總線同其它可編程芯片，如芯片S2(型號82C79)、芯片S9(型號28C64)等交換數據及控制信號，以及向打印機接口發送數據，單片機S1的第21號腳至第28號腳主要是作地址選擇用。其中第12號腳(中斷口)通過反相器S7A接入芯片S2(型號82C79)的第4號腳，接受鍵盤控制器的中斷請求，第15號腳產生報警信號，打開報警器和控制繼電器，第11號腳接打印機的空閑信號，第30號腳ALE產生1/6振蕩頻率輸出，提供給其它芯片時鐘信號。
鍵盤、顯示控制器，由芯片S2(型號82C79)的第12號腳至第19號腳接入數據總線，用來接受單片機S1發出的指令，第22號腳接入單片機第27號腳接受選片信號，第21號腳接入單片機S1的第21號腳指示輸入數據是顯示數據還是指令，芯片S2顯示控制是通過掃描方式來完成的，其第32號腳、33號腳、34號腳(SL0、SL1、SL2)產生二進制掃描碼通過芯片S4(型號742S138)轉換成掃描碼輸出到顯示器，用以控制哪一個七段顯示器應該發亮，同時通過芯片S3(型號74LS244)將顯示的字符字型碼輸出到顯示器，鍵盤掃描通過IKEY1、IKEY2和KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、KEY5組成的掃描網絡完成。當有鍵按下時，芯片S2會通過其第4號腳向單片機S1發出中斷請求信號。
打印機、發光二極管接口，由芯片S7D、S12A和S7B、S7C(型號均為74LS02)組成兩個或門使單片機S1將數據輸出到單向鎖存器的數據輸出端，芯片S11(型號74LS273)的第19號腳接打印機的數據輸入鎖存信號。
報警器及控制繼電器，控制繼電器開關N1(三極管)，報警即打開開關N1，繼電器I1吸合即啟動油泵放油達到減少扭矩的目的，芯片S14(型號LM555)構成音頻發生器，通過芯片S15(型號386)的音頻放大器報警。
掉電數據保護器，由EPROM組成，有芯片S8(型號74LS373)和S9(型號28C64)，由于其可擦寫，所以可用來保存掉電前的工作狀態，也可用以存放數據表。
權利要求1.新型扭矩控制儀，其特征是由A/D轉換器(AA)、圈數信號器(BB)、單片機(S1)、鍵盤、顯示控制器(DD)、打印機、發光二極管接口(EE)、報警器及控制繼電器(FF)、掉電數據保護器(GG)組成，它們之間的連接關系是A/D轉換器(AA)中的芯片(S6)的第3號腳連接單片機(S1)的第14號腳，芯片(S6)的輸出端第18號腳、17號腳、16號腳、15號腳、14號腳、13號腳、12號腳、11號腳對應連接單片機(S1)的P1口第1號腳、2號腳、3號腳、4號腳、5號腳、6號腳、7號腳、8號腳，芯片(S13)的第2號腳接單片機(S1)的第30號腳，圈數信號器(BB)中的芯片(S12B)的輸出端第4號腳接單片機(S1)的輸入端第13號腳，芯片(S12C)的第10號腳接單片機(S1)的第10號腳，單片機(S1)的P0口第39號腳、38號腳、37號腳、36號腳、35號腳、34號腳、33號腳、32號腳分別對應連接鍵盤、顯示控制器(DD)中的芯片(S2)輸入端第12號腳、13號腳、14號腳、15號腳、16號腳、17號腳、18號腳、19號腳和打印機、發光二極管接口(EE)中的芯片(S11)及芯片(S5)的輸入端D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8，單片機(S1)的P0口第39號腳、38號腳、37號腳、36號腳、35號腳、34號腳、33號腳、32號腳對應連接掉電數據保護器(GG)中的芯片(S8)、芯片(S9)的輸入/出端D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，芯片(S2)的中斷請求輸出端的第4號腳連接芯片(S7A)的第2號腳，芯片(S7A)的第1號腳連接單片機(S1)的第12號腳，單片機(S1)的第27號腳連接芯片(S2)的片選端第22號腳，單片機(S1)的第21號腳連接芯片(S2)的數據/指令控制端第21號腳，單片機(S1)的輸出端第28號腳接掉電數據保護器(GG)中的芯片(S9)的第20號腳，單片機(S1)第15號腳連接報警及控制繼電器(FF)中的芯片(S12D)的輸入端第11號腳，芯片(S1)的第21、22、23、24、25號腳分別對應連接掉電數據保護器(GG)中的芯片(S9)的第25、24、21、23、2號腳，單片機(S1)的第23和16號腳分別對應連接打印機、發光二極管接口(EE)中的芯片(S7B)的第5號腳、第6號腳，單片機(S1)的第24號腳、16號腳分別對應連接打印機、發光二極管接口(EE)中芯片(S7D)的第11號腳、12號腳。
2.根據權利要求1所述的新型扭矩控制儀其特征是A/D轉換器(AA)由芯片(S6)、(S13)、(S10)組成，芯片(S6)第6號腳接芯片(S10)的輸出端第6號腳，芯片(S13)的第13號腳接芯片(S6)的第4號腳，芯片(S13)的第2號腳接單片機(S1)的第30號腳。
3.根據權利要求1所述的新型扭矩控制儀，其特征是圈數信號器(BB)有芯片(S16)和(S17)，它們的信號輸出端連接芯片(S12B)和(S12C)輸入端第6號腳和第9號腳。
4.根據權利要求1所述的新型扭矩控制儀，其特征是鍵盤、顯示控制器(DD)有芯片(S2)、(S3)、(S4)、(R4)、(R5)、(R6)、(R7)，連接關系是芯片(S2)的第27號腳、26號腳、25號腳、24號腳對應連接芯片(S3)的第2號腳、4號腳、6號腳、8號腳，芯片(S2)的第31號腳、30號腳、29號腳、28號腳對應連接芯片(S3)的第11號腳、13號腳、15號腳、17號腳，芯片(S2)的第32號腳、33號腳、34號腳對應連接芯片(S4)的第1號腳、第2號腳、第3號腳，芯片(S4)分四組即第15號腳和第14號腳，第13號腳和12號腳，第11號腳和10號腳，第9號腳和7號腳分別對應連接四塊芯片(R4)、(R5)、(R6)、(R7)中的第1號腳和第6號腳，鍵盤掃描網絡由IKEY1、IKEY2和KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、KEY5組成，它們對應連接芯片(S4)的第15號腳、第14號腳和芯片(S2)的第38號腳、39號腳、1號腳、2號腳、5號腳。
5.根據權利要求1所述的新型扭矩控制儀，其特征是打印機、發光二極管接口(EE)由芯片(S11)、(S7D)、(S12A)組成發光二極管輸出接口，其連接關系是芯片(S7D)輸出端第13號腳接芯片(S12A)的輸入端第2號腳，其輸出端第1號腳接芯片(S11)的第11號腳，由芯片(S5)、(S7B)、(S7C)組成打印機輸入數據接口，其連接關系是芯片(S7B)的輸出端第4號腳接芯片(S7C)的輸入端第8號腳，其輸出端第10號腳接芯片(S5)的第11號腳。
6.根據權利要求1所述的新型扭矩控制儀，其特征是報警器及控制繼電器(FF)由開關三極管(N1)、芯片(S12D)、芯片(S14)、芯片(S15)組成，其中開關三極管(N1)和芯片(S12D)、繼電器(I1)組成控制繼電器，開關三極管(N1)的集電極接二極管(D1)、繼電器(I1)，二極管(D1)、繼電器(I1)并聯，芯片(S12D)的第13號腳連接芯片(S12D)的輸出端第13號腳，芯片(S14)組成音頻報警信號發生器，芯片(S15)組成音頻放大器，芯片(S12D)的第13號腳連接芯片(S14)的第4號腳，芯片(S14)的第3號腳接芯片(S15)的第2號腳、第5號腳。
7.根據權利要求1所述的新型扭矩控制儀，其特征是芯片(S8)的第2號腳、5號腳、6號腳、9號腳、12號腳、15號腳、16號腳、19號腳對應連接芯片(S9)的第10號腳、9號腳、8號腳、7號腳、6號腳、5號腳、4號腳、3號腳。
專利摘要本實用新型是一種用以準確判斷并控制油管鉗即時扭矩的新型扭矩控制儀。它由A/D轉換器、圈數信號器、單片機、鍵盤、顯示控制器、打印機發光二極管接口、報警器及控制繼電器、掉電數據保護組成,A/D轉換器和圈數信號器的輸出端接單片機的輸入端,單片機的輸入/出端分別接鍵盤、顯示控制器和打印機、發光二極管接口以及報警器及控制繼電器和掉電數據保護器的輸入/出端。優點可實時測量、有報警、控制油管鉗放油功能,應用范圍廣,有抗干擾能力。
文檔編號G05D17/02GK2370448SQ99227440
公開日2000年3月22日 申請日期1999年3月8日 優先權日1999年3月8日
發明者趙恩海, 董涵 申請人:趙恩海