專利名稱：一種基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)繪技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的角度測(cè)量一般采用角度測(cè)量尺或者通過(guò)傳感器進(jìn)行角度的測(cè)量，角度測(cè)量尺一般只限于手動(dòng)測(cè)量，不能進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量。一般角度測(cè)量的傳感器可根據(jù)待測(cè)角度調(diào)整的物理參數(shù)，劃分為微加速度型、磁阻式、電解液式、旋轉(zhuǎn)變壓器型及光電編碼式。上述角度測(cè)量的傳感器經(jīng)過(guò)細(xì)分技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量，但都需要將傳感器安裝在被測(cè)對(duì)象上，為克服傳感器的重量必然會(huì)影響系統(tǒng)測(cè)量及控制的精度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、非接觸、測(cè)量精度高、具有智能擴(kuò)展功能的基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置，所述基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置包括微處理器、步進(jìn)電機(jī)及擺動(dòng)桿，所述步進(jìn)電機(jī)與擺動(dòng)桿分別與所述微處理器相連接；所述擺動(dòng)桿與所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接，所述擺動(dòng)桿設(shè)有用于搜索待測(cè)物體側(cè)邊位置的感應(yīng)電路，當(dāng)所述感應(yīng)電路搜索到待測(cè)物體時(shí)，所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為低電平電壓；所述微處理器設(shè)有控制器，所述控制器用于當(dāng)所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為低電平電壓時(shí)，記錄所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)獲取所述待測(cè)物體的測(cè)量角度。作為上述方案的改進(jìn)，所述微處理器還包括用于發(fā)射脈沖信號(hào)的脈沖信號(hào)發(fā)射模塊；與所述脈沖信號(hào)發(fā)射模塊相連接，用于將所述脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流的控制模塊。作為上述方案的改進(jìn)，所述擺動(dòng)桿為“T”型結(jié)構(gòu)。作為上述方案的改進(jìn)，所述感應(yīng)電路包括三組紅外發(fā)光二極管及光敏三極管。作為上述方案的改進(jìn)，所述微處理器與所述感應(yīng)電路通過(guò)I/O端口相連接。作為上述方案的改進(jìn)，所述基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置還包括用于顯示所述待測(cè)物體的測(cè)量角度的顯示模塊。實(shí)施本實(shí)用新型的有益效果在于所述基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置設(shè)有擺動(dòng)桿，所述擺動(dòng)桿設(shè)有用于搜索待測(cè)物體側(cè)邊位置的感應(yīng)電路，所述微處理器設(shè)有用于當(dāng)所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為低電平電壓時(shí)，記錄所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)獲取所述待測(cè)物體的測(cè)量角度的控制器，操作簡(jiǎn)單、有效。所述感應(yīng)電路設(shè)有三組紅外發(fā)光二極管及光敏三極管，可以準(zhǔn)確、快速的搜索到待測(cè)物體側(cè)邊的位置，從而可以提高待測(cè)物體測(cè)量角的精度。所述感應(yīng)電路與所述微處理器通過(guò)I/o端口相連接，可以有效、快速的進(jìn)行信號(hào)的傳輸?？傊诓竭M(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置具有良好的實(shí)用性、準(zhǔn)確性、易操作。
圖I是本實(shí)用新型一種基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型一種基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置中擺動(dòng)桿3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖I及圖2所示，所述基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置包括微處理器I、步進(jìn)電機(jī)2及擺動(dòng)桿3，所述步進(jìn)電機(jī)2與擺動(dòng)桿3分別與所述微處理器I相連接。所述擺動(dòng)桿3與所述步進(jìn)電機(jī)2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸21相連接，所述擺動(dòng)桿3設(shè)有用于搜索待測(cè)物體側(cè)邊位置的感應(yīng)電路，當(dāng)所述感應(yīng)電路搜索到待測(cè)物體時(shí)，所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為低電平電壓。所述微處理器I設(shè)有控制器11，所述控制器11用于當(dāng)所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為低電平電壓時(shí)，記錄所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸21的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸21的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)獲取所述待測(cè)物體的測(cè)量角度。需要說(shuō)明的是，所述步進(jìn)電機(jī)2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸21帶動(dòng)所述擺動(dòng)桿3進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述擺動(dòng)桿3上設(shè)有用于搜索待測(cè)物體側(cè)邊位置的感應(yīng)電路，當(dāng)所述感應(yīng)電路搜索到待測(cè)物體第一個(gè)側(cè)邊位置，直至所述感應(yīng)電路搜索到待測(cè)物體第二個(gè)側(cè)邊位置，所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為低電平電壓，當(dāng)所述感應(yīng)電路不能搜索到待測(cè)物體時(shí)，所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為高電平電壓，所述控制器11接收所述低電平電壓，并記錄在接收到所述電壓為低電平電壓的時(shí)間內(nèi)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸21的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)，所述控制器11通過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸21的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)及所述步進(jìn)電機(jī)2的步距角相乘得到所述待測(cè)物體的測(cè)量角度。更佳地，所述微處理器I還包括用于發(fā)射脈沖信號(hào)的脈沖信號(hào)發(fā)射模塊12。與所述脈沖信號(hào)發(fā)射模塊12相連接，用于將所述脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流的控制模塊13。需要說(shuō)明的是，所述脈沖信號(hào)發(fā)射模塊12與所述控制模塊13通過(guò)I/O端口相連接，所述控制模塊13可將所述脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)。所述控制器11通過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)與所述步進(jìn)電機(jī)2的步距角相乘得到所述待測(cè)物體的測(cè)量角度。更佳地，所述擺動(dòng)桿3為“T”型結(jié)構(gòu)。需要說(shuō)明的是，所述擺動(dòng)桿3與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸21相連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸21帶動(dòng)所述擺動(dòng)桿3進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。更佳地，所述感應(yīng)電路設(shè)有三組紅外發(fā)光二極管及光敏三極管。需要說(shuō)明的是，所述紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外光，所述脈沖信號(hào)控制所述步進(jìn)電機(jī)2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸21進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸21帶動(dòng)擺動(dòng)桿3進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)所述紅外光遇到待測(cè)物體，反射回來(lái)并照射到光敏三極管時(shí)，所述光敏三極管正常工作，即所述感應(yīng)電路搜索到待測(cè)物體，所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為低電平電壓，并將所述低電平電壓傳送至所述微
4處理器1，當(dāng)所述紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去的紅外光沒(méi)有遇到待測(cè)物體而反射回來(lái)時(shí)，所述光敏三極管不能正常工作，即所述感應(yīng)電路沒(méi)有搜索到待測(cè)物體，此時(shí)，所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為高電平電壓，并將所述高電平電壓轉(zhuǎn)發(fā)至所述微處理器I。更佳地，所述微處理器I與所述感應(yīng)電路通過(guò)I/O端口相連接。需要說(shuō)明的是，當(dāng)所述感應(yīng)電路搜索到待測(cè)物體時(shí)，所述感應(yīng)電路輸出端輸出為低電平電壓，并將所述低電平電壓通過(guò)I/O端口轉(zhuǎn)發(fā)至所述微處理器I。當(dāng)所述感應(yīng)電路沒(méi)有搜索到待測(cè)物體時(shí)，所述感應(yīng)電路輸出端輸出為高電平電壓，并將所述高電平電壓通過(guò)I/o端口轉(zhuǎn)發(fā)至所述微處理器1，所述微處理器I根據(jù)獲取到低電平電壓的時(shí)間內(nèi)所述步進(jìn)電機(jī)2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)及所述步距角獲取待測(cè)物體的測(cè)量角度。更佳地，所述基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置還包括用于顯示所述待測(cè)物體的測(cè)量角度的顯示模塊。需要說(shuō)明的是，所述顯示模塊與所述控制器11相連接，用于顯示所述待測(cè)物體的測(cè)量角度。所述微處理器I通過(guò)脈沖信號(hào)發(fā)射模塊12發(fā)射脈沖信號(hào)，并通過(guò)I/O端口將所述脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至控制模塊13，所述控制模塊13將所述脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流，所述步進(jìn)電機(jī)2接收所述驅(qū)動(dòng)電流,并帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸21進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸21與所述擺動(dòng)桿3相連接，所述擺動(dòng)桿3設(shè)有用于搜索待測(cè)物體側(cè)邊位置的感應(yīng)電路，當(dāng)所述感應(yīng)電路搜索到待測(cè)物體的第一側(cè)邊時(shí)，直至所述感應(yīng)電路搜索到待測(cè)物體的第二個(gè)側(cè)邊時(shí)，所述感應(yīng)電路的輸出端的輸出為低電平電壓。當(dāng)所述感應(yīng)電路搜索不到待測(cè)物體時(shí)，所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為高電平電壓，所述控制器11通過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸21的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)與所述步進(jìn)電機(jī)2的步距角相乘得到所述待測(cè)物體的測(cè)量角度。以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置包括微處理器、步進(jìn)電機(jī)及擺動(dòng)桿，所述步進(jìn)電機(jī)與擺動(dòng)桿分別與所述微處理器相連接;所述擺動(dòng)桿與所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接，所述擺動(dòng)桿設(shè)有用于搜索待測(cè)物體側(cè)邊位置的感應(yīng)電路，當(dāng)所述感應(yīng)電路搜索到待測(cè)物體時(shí)，所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為低電平電壓；所述微處理器設(shè)有控制器，所述控制器用于當(dāng)所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為低電平電壓時(shí)，記錄所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)獲取所述待測(cè)物體的測(cè)量角度。
2.如權(quán)利要求I所述的基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述微處理器還包括用于發(fā)射脈沖信號(hào)的脈沖信號(hào)發(fā)射模塊；與所述脈沖信號(hào)發(fā)射模塊相連接，用于將所述脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流的控制豐吳塊。
3.如權(quán)利要求I所述的基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述擺動(dòng)桿為“T”型結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求I所述的基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述感應(yīng)電路設(shè)有三組紅外發(fā)光二極管及光敏三極管。
5.如權(quán)利要求I所述的基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述微處理器與所述感應(yīng)電路通過(guò)I/O端口相連接。
6.如權(quán)利要求I所述的基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置還包括用于顯示所述待測(cè)物體的測(cè)量角度的顯示模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于步進(jìn)電機(jī)的角度測(cè)量裝置，包括微處理器、步進(jìn)電機(jī)及擺動(dòng)桿，所述步進(jìn)電機(jī)與擺動(dòng)桿分別與所述微處理器相連接；所述擺動(dòng)桿與所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接，所述擺動(dòng)桿設(shè)有用于搜索待測(cè)物體側(cè)邊位置的感應(yīng)電路，當(dāng)所述感應(yīng)電路搜索到待測(cè)物體時(shí)，所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為低電平電壓；所述微處理器設(shè)有控制器，所述控制器用于當(dāng)所述感應(yīng)電路輸出端的輸出為低電平電壓時(shí)，記錄所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)獲取所述待測(cè)物體的測(cè)量角度。采用本實(shí)用新型可以高精度、非接觸的測(cè)量待測(cè)物體的測(cè)量角，操作簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G01B7/30GK202734755SQ20122028470
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者向丹, 余金棟, 肖蕾, 楊永, 楊勇 申請(qǐng)人:廣東技術(shù)師范學(xué)院