EVOC IPC-810工控机智能多点高速高精密度压力测量系统

一、系统概述 多点高速高精度压力测量系统是风洞开展空气动力学科学研究、新型飞行器型叼实验和教 学实践活动中的一个重要设备。对于大批量（100点以上）、低量程（7Kpa以下）、高精度（ ±0.1%FS以内）的压力测量，传统的测量装置是采用内装水或酒精的压力排管，人工判断液柱 高度来得到实验结果。这种非自动检测方法，还须将数据手动输入计算机内进行处理，不仅耗 时，劳动强度大，且液体易受环境温度和灰尘污染影响，安装和维护都很困难。当被测量压力 变化率较大时，由于液柱及管路的延迟效应，将会产生较大的测量误差。 二、系统框图 基于研祥智能股份“EVOC”工控产品的智能多点高速高精度压力测量系统，其结构原理如图所示。 三、系统配置 系统的核心是由PIII370、128MB内存，10.2G硬盘及“EVOC”IPC-810组成的工控系统，具 有14槽ISA/PCI总线配置和100MHz以太网功能。 系统的前端由多只固态压阻式差压传感器和信号调理器组成。信号调理器提供恒流、放大 和滤波功能，可将传感器输出信号增至0-±5V，并滤除10Hz以上主频干扰。这种结构和配置， 使得传感器可以放置在实验室外或工业现场，虽然信号源与采集系统距离较远，但由于提高了 线路传输的信噪比，保证了测量的精度和采集速度。 选用PCL-816H模拟量输入模板和多块PCL-789D放大开关模板，采用研祥智能股份精心设计 的级连方式，可灵活方便地组成多达128路的数据采集系统。应用这种成本较低廉的结构形式 可实现多路16位模数变换精度和100KHz采样速率。 用C或其他高级语言调用相应的驱动程序或直接向模板相关的寄存器发送命令的方法编写应 用程序，可缩短系统调试和开发时间。 由于系统所用的压阻式差压传感器，对温度具有较敏感的性质，因此可用精密电阻温 度计测量传感器所处环境温度，依此对传感器测量数据进行修正来补偿传感器的零点温飘 和时飘产生的误差。 对于要求更为精确的测量，可采用一种实时现场校准技术，即配置PCL-724板和实时 校准装置，用高精度（如0.03%FS以内）的压力传感器对所有差压传感器进行三点、四点 或五点校准。此时传感器的特征用非线性表示，同时实时校准也减少或消除了传感器及测 试回路温飘和时飘影响，保证和提高了系统的测量精度。 四、系统评价 高度智能化、性能可靠、防磁抗干扰的“EVOC”工业控制计算机及其性能价格比优异 的PCL型多功能模板，在本系统的集成中发挥了重要的作用。 该系统具有可扩展性，只须稍加变化，即可完成对力、温度位移、扭距、荷重、速度、 加速度等物理量的测量。因此本系统可面向工矿企业、科研机关及高等院校，成为研究、 设计、监测、生产和施工中对各种物理量测量分析的一种重要工具。 该系统精度较高，测量速度较快，稳定性好，价格低廉，易于维护，使用方便，具有 较好的经济性和实用性，因而具广阔的应用前景。