一、問題的提出
    壓力開關(guān)是空調(diào)系統(tǒng)的控制部件，它具有控制壓縮機的開停、系統(tǒng)過壓保護及欠壓保護等功能，能保證系統(tǒng)在正常工作壓力范圍內(nèi)可靠地工作。
    目前，各壓力開關(guān)生產(chǎn)廠對壓力開關(guān)的檢測普遍采用精密壓力表讀數(shù)的方法，也有的廠家是用在給壓力開關(guān)加壓和減壓的過程中聽聲音并讀數(shù)的方法來檢測的，還有的除了聽聲音外還安裝了指示燈，操作人員在觀看指示燈和聽取聲響的同時要及時準確地讀取數(shù)據(jù)。此類方法存在的主要問題有：
    ①由于精密壓力表一般是在實驗室使用，在生產(chǎn)現(xiàn)場長時間、高頻率地使用很快就會使其示值超差，所以這種測試方法不適合在大批量生產(chǎn)的條件下使用；
    ②精密壓力表的刻線很密，很容易出現(xiàn)誤讀、誤判的現(xiàn)象，而且工人操作疲勞及人員的主觀原因等均會成為產(chǎn)生讀數(shù)差異的因素；
    ③測試時間過長，勞動生產(chǎn)率低。
    事實證明：這些檢測方法已不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中大批量高品質(zhì)的要求，尤其不能適應(yīng)汽車和家電工業(yè)中對產(chǎn)品高可靠性和ppm值的要求。
    在壓力開關(guān)的生產(chǎn)過程中，如果沒有精密的質(zhì)量檢驗設(shè)備則產(chǎn)品質(zhì)量沒有保證，沒有高質(zhì)量的自動化檢驗設(shè)備則生產(chǎn)效率難以提高。為此我們成功研制并生產(chǎn)了一種高精度、高速度、智能化的壓力開關(guān)檢驗系統(tǒng)，在壓力開關(guān)的生產(chǎn)線上進行試驗時，較好地解決了生產(chǎn)過程的質(zhì)量保證和效率提高問題，受到用戶的好評。

二、系統(tǒng)硬件設(shè)計方案
    壓力開關(guān)檢測屬于動態(tài)測量,設(shè)計的宗旨是用電腦全部代替或部分代替人工操作，進而達到提高勞動效率和提高檢測質(zhì)量的目的，為此采用如下方案：
    ①采用*的長壽命高速壓力傳感器獲取壓力信號；
    ②采用高速的高精度信號放大和A/D轉(zhuǎn)換器將壓力信號變?yōu)閿?shù)字信號；
    ③利用中斷方式快速捕捉壓力開關(guān)的動作點壓力；
    ④利用計算機的漢字及動畫界面使操作直觀易懂，大大縮短工人的培訓(xùn)周期。

1、硬件原理框圖
    系統(tǒng)的基本組成如圖1所示，從壓力傳感器及被測開關(guān)傳來的信號*入數(shù)據(jù)采集裝置，在那里將模擬信號及開關(guān)信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號后再送入計算機，計算機對所得到的數(shù)據(jù)進行處理后將被測開關(guān)的有關(guān)參數(shù)輸出到顯示屏或打印機上并判斷開關(guān)是否合格，同時計算機還能根據(jù)操作者的指令控制產(chǎn)品的裝夾。

2、數(shù)據(jù)采集裝置
    數(shù)據(jù)采集裝置是設(shè)備的核心部分，其性能的好壞直接影響著系統(tǒng)的優(yōu)劣，為此我們采取如圖2所示的方案。圖中前置放大和偏置調(diào)節(jié)將壓力傳感器送來的信號放大并調(diào)整為適合于A/D轉(zhuǎn)換器的信號；整形電路將被測產(chǎn)品產(chǎn)生的觸點信號整形為TTL電平信號并通過中斷發(fā)生器產(chǎn)生中斷信號向計算機申請中斷；數(shù)據(jù)鎖存器用來對輸入輸出數(shù)據(jù)進行鎖存；地址譯碼器用來產(chǎn)生A/D轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)鎖存的動作信號。
    在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，前置放大器是zui關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，為了適應(yīng)硅壓阻式壓力傳感器輸出的差動電壓信號，我們用OP-07D運放組成圖3所示的前置放大器，按照圖中的參數(shù)設(shè)計放大器的增益為20倍左右。該放大器中所有電阻選用萬分之五等級的精密電阻，要求電阻具有優(yōu)于30ppm/℃的溫度系數(shù)，從而使整個前置放大器具有很穩(wěn)定的增益。

三、系統(tǒng)軟件方案統(tǒng)
    1、軟件方框圖
    檢測軟件分為幾個部分，如圖4所示。
    2、性能特點   
    ①使用了多媒體效果使操作簡化；
    ②盡量使用工作語言使系統(tǒng)應(yīng)用簡單明了，同手工操作規(guī)程有較好的兼容性；
    ③顯示屏上有模擬的動態(tài)指針壓力表，符和了工作人員的操作習(xí)慣；
    ④用“所見即所得”的方式，工作人員可根據(jù)要求制作多種統(tǒng)計報表；
    ⑤設(shè)計了導(dǎo)入導(dǎo)出功能，方便工作人員對數(shù)據(jù)進行備份，并能確保磁盤空間的正常應(yīng)用。
 

四、系統(tǒng)已達到的性能指標(biāo)
    調(diào)查發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)廠家對壓力開關(guān)的檢測要求主要體現(xiàn)在測試精度和測試速度兩方面。前者指的是動態(tài)測試過程中壓力開關(guān)觸點變化時測得的壓力值和實際壓力值的差別；后者是指測試一個壓力開關(guān)需要多長時間。經(jīng)標(biāo)定和使用方檢驗我們設(shè)計的這一系統(tǒng)可達到如下指標(biāo)：
    ①測試精度：< 0.2%                
    ②標(biāo)定精度：< 0.1%
    ③測試速度：13s /個         
    ④電源電壓：180V～250V
    ⑤低壓氣源： 0.3 MPa ～ 0.7MPa
    ⑥高壓氣源： 4MPa
該系統(tǒng)*符合廠家要求，在實際使用中獲得了令人滿意的效果。