分體式球柵數(shù)顯表的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種分體式球柵數(shù)顯表。解決了現(xiàn)有球柵數(shù)顯表布置受距離限制、不方便使用的問題。分體式球柵數(shù)顯表包括有主機部分和顯示器，顯示器連接通過線路與主機部分相連，所述主機部分通過線路分別與三軸傳感器讀頭相連。本實用新型的優(yōu)點是球柵顯示表設(shè)計成主機部分和顯示器兩個獨立部分，解決了傳感器讀頭與數(shù)顯表的距離限制，顯示器可以放置在離主機部分較遠的地方，同時也將數(shù)顯表能更靈活布置。另外也使得現(xiàn)場走線更加簡單方便，降低了線材成本。
【專利說明】分體式球柵數(shù)顯表
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種傳感器，尤其涉及一種布線距離長、布線靈活的分體式球柵數(shù)顯表。
【背景技術(shù)】
[0002]球柵傳感器時目前國際上最新一代直線位移傳感器，適用于各種機床的加工測量。球柵傳感器原產(chǎn)為英國，它是利用導磁介質(zhì)量的變化實現(xiàn)電磁/磁電轉(zhuǎn)換，其結(jié)構(gòu)包括有傳感器讀數(shù)頭和球柵數(shù)顯表，而目前一般的球柵數(shù)顯表都是一體式的，這種一體式球柵數(shù)顯表的所有傳感器都必須接至表后接頭，所以接線比較多。且球柵傳感器讀數(shù)頭的信號為模擬信號，球柵傳感器讀數(shù)頭與表的連接距離不能太長，一般在20米以內(nèi)，否則容易出現(xiàn)干擾，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定和測量數(shù)據(jù)錯誤，這就使得球柵數(shù)顯表布置受距離限制，不能長距離靈活布置，不方便操作者使用。
[0003]如專利號為201220447779.8的中國實用新型專利，公開了一種位移傳感器的數(shù)顯表，該數(shù)顯表包括面板、連接裝置、電路板和后蓋，該數(shù)顯表內(nèi)帶有激勵線圈和采集線圈以及信號處理電路，該數(shù)顯表示將讀數(shù)顯示和信號處理都集成在一起，這就存在上述的缺點，由于傳感器讀數(shù)頭與表的連接距離不能太長，這使得數(shù)顯表需要安裝在較近的地方，使得布置受距離限制，不能長距離靈活布置，不方便操作者使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型主要解決了現(xiàn)有球柵數(shù)顯表布置受距離限制、不方便使用的問題，提供了一種布線距離長、布線靈活的分體式球柵數(shù)顯表。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種分體式球柵數(shù)顯表，包括有主機部分和顯示器，顯示器連接通過線路與主機部分相連，所述主機部分通過線路分別與三軸傳感器讀頭相連。本實用新型將球柵顯示表設(shè)計成主機部分和顯示器兩個獨立部分，主機部分與顯示器支架通過電纜線連接，解決了傳感器讀頭與數(shù)顯表的距離限制，顯示器可以放置在離主機部分較遠的地方，同時也將數(shù)顯表能更靈活布置。另外這樣也使得現(xiàn)場走線更加簡單方便，降低了線材成本。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，所述主機部分包括有微控制器、三個信號處理單元、三個激勵信號發(fā)生單元，所述每個傳感器讀頭輸出端分別通過一個信號處理單元與微控制器輸入端連接連接，微控制器輸出端分別通過一個激勵信號發(fā)送單元與一個傳感器讀頭輸入端連接。傳感器讀頭具有三個，信號處理單元和激勵信號發(fā)生單元對應傳感器讀頭也都具有三個。該信號處理單元用于對傳感器讀頭的模擬信號進行放大、濾波，并整形成數(shù)字信號發(fā)送給微控制器，微控制器控制激勵信號發(fā)生單元工作，激勵信號發(fā)生單元產(chǎn)生傳感器讀頭激勵線圈所需要的IKHz正弦波驅(qū)動信號，驅(qū)動傳感器讀頭工作。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述主機部分還包括有RS-422通信接口，所述RS-422通信接口與微控制器輸入端連接，RS-422通信接口通過線路與顯示器相連。顯示器與主機部分之間直接采用RS-422差分數(shù)字信號進行通信，通信距離可達上百米以上，通信質(zhì)量可靠，抗干擾性能優(yōu)越，對線材的要求也更低。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述主機部分還包括有傳感器故障指示燈、通訊發(fā)送指示燈、通訊接收指示燈、電源狀態(tài)指示燈，傳感器故障指示燈、通訊發(fā)送指示燈、通訊接收指示燈、電源狀態(tài)指示燈分別連接在微控制器上。在主機部分上增加了這些指示燈，能更直接顯示出數(shù)顯表的工作狀態(tài)，方便現(xiàn)場故障排查。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述主機部分與顯示器之間通過六芯屏蔽電纜相連。降低了線材成本，提高而來抗干擾性能。
[0010]本實用新型的優(yōu)點是:球柵顯示表設(shè)計成主機部分和顯示器兩個獨立部分，解決了傳感器讀頭與數(shù)顯表的距離限制，顯示器可以放置在離主機部分較遠的地方，同時也將數(shù)顯表能更靈活布置。另外也使得現(xiàn)場走線更加簡單方便，降低了線材成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)框架示意圖；
[0012]圖2是本實用新型中微控制器的一種電路結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖3是本實用新型中激勵信號發(fā)生單元與微控制器連接之間的一種電路結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖4是本實用新型中本實用新型中激勵信號發(fā)生單元的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5是本實用新型中信號處理單元的一種電路結(jié)構(gòu)圖。
[0016]1-主機部分 2-顯示器 3-RS-422通信接口 4_微控制器 5_信號處理單元6-激勵信號發(fā)生單元7-傳感器讀頭8-傳感器故障指示燈9-通訊發(fā)送指示燈10-通訊接收指示燈11-電源狀態(tài)指示燈。
【具體實施方式】
[0017]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的說明。
[0018]實施例:
[0019]本實施例一種分體式球柵數(shù)顯表，如圖1所示，包括有主機部分I和顯示器2兩部分，顯示器與主機部分之間通過電線連接，主機部分通過電線與三軸傳感器讀頭相連。
[0020]主機部分包括有微控制器4、RS_422通信接口 3、三個信號處理單元5、三個激勵信號發(fā)生單元6、傳感器故障指示燈8、通訊發(fā)送指示燈9、通訊接收指示燈10、電源狀態(tài)指示燈11，該RS-422通信接口連接在微控制器上，顯示器通過六芯屏蔽電纜連接在RS-422通信接口上，形成與主機部分的連接。三軸傳感器讀頭包括傳感器讀頭X、傳感器讀頭Y、傳感器讀頭Z，傳感器讀頭X的輸出端通過連接一個信號處理單元5后連接至微控制器輸入端上，微控制器輸出端通過連接激勵信號發(fā)生單元6后連接至傳感器讀頭X輸入端上。傳感器讀頭Y的輸出端通過連接一個信號處理單元5后連接至微控制器輸入端上，微控制器輸出端通過連接激勵信號發(fā)生單元6后連接至傳感器讀頭Y輸入端上。傳感器讀頭Z的輸出端通過連接一個信號處理單元5后連接至微控制器輸入端上，微控制器輸出端通過連接激勵信號發(fā)生單元6后連接至傳感器讀頭Z輸入端上。傳感器故障指示燈8、通訊發(fā)送指示燈9、通訊接收指示燈10、電源狀態(tài)指示燈11都安裝在主機部分的面板上，且它們分別連接至微控制器上。[0021]如圖2所示，給出了微控制器的芯片結(jié)構(gòu)圖，該芯片采用STM32F103VBT6單品機芯片，其中47腳和45腳分別接激勵信號發(fā)生單元的輸入端，如圖3和圖4所示，給出了三個激勵信號發(fā)生單元的具體電路圖，每個激勵信號發(fā)生單元對應一個激勵信號發(fā)生電路，如圖4所示，這里就給出了一個激勵信號發(fā)生電路結(jié)構(gòu)圖，其他兩個激勵信號發(fā)生單元電路結(jié)構(gòu)一樣。如圖3所示，為激勵信號發(fā)生單元與MCU芯片連接之間的激勵信號處理電路，各激勵信號發(fā)生單元與微控制器之間通過該電路連接，該激勵信號處理電路，其右邊具有1K_OUT端和125K_0UT端連接微控制器的47和45腳，其左邊的SIN_1KZ端分別連接至每個激勵信號發(fā)生單元電路中的IKHz端，激勵信號發(fā)生單元電路采用LM380N-8芯片，該LM380N-8芯片的VOUT腳連接傳感器讀頭內(nèi)激勵線圈正極，INPUT -腳連接傳感器讀頭內(nèi)激勵線圈負極，IKHz端通過電阻后連接至INPUT -腳。如圖5所示，給出了信號處理單元的具體電路圖，圖中sig-1n腳為輸入端口，sin-out腳為輸出端口，中間由電阻、電容和兩級放大器構(gòu)成的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。
[0022]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0023]盡管本文較多地使用了主機部分、顯示器、RS-422通信接口、微控制器等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種分體式球柵數(shù)顯表，其特征在于:包括有主機部分(I)和顯示器(2)，顯示器連接通過線路與主機部分相連，所述主機部分通過線路分別與三軸傳感器讀頭相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式球柵數(shù)顯表，其特征是所述主機部分(I)包括有微控制器(4)、三個信號處理單元(5)、三個激勵信號發(fā)生單元(6)，所述每個傳感器讀頭輸出端分別通過一個信號處理單元與微控制器輸入端連接連接，微控制器輸出端分別通過一個激勵信號發(fā)送單元與一個傳感器讀頭輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分體式球柵數(shù)顯表，其特征是所述主機部分(I)還包括有RS-422通信接口( 3 )，所述RS-422通信接口與微控制器(4 )輸入端連接，RS-422通信接口通過線路與顯示器(2)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的分體式球柵數(shù)顯表，其特征是所述主機部分(I)還包括有傳感器故障指示燈(8)、通訊發(fā)送指示燈(9)、通訊接收指示燈(10)、電源狀態(tài)指示燈(11)，傳感器故障指示燈、通訊發(fā)送指示燈、通訊接收指示燈、電源狀態(tài)指示燈分別連接在微控制器(4)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的分體式球柵數(shù)顯表，其特征是所述主機部分(I)與顯示器(2)之間通過六芯屏蔽電纜相連。
【文檔編號】G01B7/02GK203534511SQ201320657968
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:杭州德普測量設(shè)備有限公司