一種基于光柵的智能化位移檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種位移檢測裝置，具體涉及一種基于光柵的智能化位移檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光柵傳感器是一種位移傳感器，這種傳感器的特點是測量精度高、響應(yīng)速度快，因此，光柵傳感器在機(jī)械加工和自動化測量中有廣泛的應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為解決上述問題，本實用新型提供了一種基于光柵的智能化位移檢測裝置，抗擾能力強(qiáng)、測量精度高、響應(yīng)速度快，使用靈活。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為:
[0005]一種基于光柵的智能化位移檢測裝置，包括
[0006]光柵尺，用于輸出兩路相差90°的正弦波；
[0007]信號處理電路，用于將光柵傳感器I輸出的正弦波進(jìn)行放大濾波處理；
[0008]細(xì)分電路，采用20細(xì)分電路，光柵信號經(jīng)電阻鏈對正弦波進(jìn)行相移實現(xiàn)五細(xì)分，然后再對光柵柵距進(jìn)行脈沖插值實現(xiàn)四細(xì)分；
[0009]辯向電路，用來辨別光柵莫爾條紋正向或反向運(yùn)動的方向，得到相差90°的兩路脈沖信號CP+和CP-;
[0010]可逆計數(shù)單元，用于分別記錄經(jīng)辯向電路后莫爾條紋正向脈沖和反向脈沖的個數(shù)，采用記大數(shù)和記小數(shù)的方式，兩個可逆計數(shù)器計數(shù)范圍為16位二進(jìn)制數(shù)，有進(jìn)位時微處理器內(nèi)部的兩個16位計數(shù)器分別加I ;
[0011]微處理器，采用ATmegaie型AVR單片機(jī)，用于對系統(tǒng)的總體控制以及對可逆計數(shù)單元、存儲及顯示功能的控制；
[0012]存儲單元，用于存儲測量值及掉電情況下的參數(shù)保護(hù)；
[0013]鍵盤顯示單元，用于裝置初始狀態(tài)的設(shè)定和測量值的顯示；
[0014]外圍接口單元，用于微處理器與其它部件的通信連接。
[0015]其中，所述光柵尺由標(biāo)尺光柵和指示光柵組成。
[0016]其中，所述光柵細(xì)分采用硬件20細(xì)分，測量精度高、響應(yīng)速度快，并具備掉電情況下參數(shù)自動存儲功能。
[0017]若光柵條紋密度50線對/mm，經(jīng)20細(xì)分后光柵測量分辨率達(dá)到I μ m。
[0018]本實用新型具有以下有益效果:
[0019]采用非接觸式測量，抗擾能力強(qiáng)；測量系統(tǒng)采用AVR微處理器，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；光柵細(xì)分采用硬件細(xì)分，測量精度高、響應(yīng)速度快；可用鍵盤預(yù)置ABS信號與機(jī)械零點的距離，使用靈活。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型實施例一種基于光柵的智能化位移檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0021]為了使本實用新型的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0022]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種基于光柵的智能化位移檢測裝置，包括
[0023]光柵尺1，用于輸出兩路相差90°的正弦波；
[0024]信號處理電路2，用于將光柵傳感器I輸出的正弦波進(jìn)行放大濾波處理；細(xì)分電路3，采用20細(xì)分電路，光柵信號經(jīng)電阻鏈對正弦波進(jìn)行相移實現(xiàn)五細(xì)分，然后再對光柵柵距進(jìn)行脈沖插值實現(xiàn)四細(xì)分；
[0025]辯向電路4，用來辨別光柵莫爾條紋正向或反向運(yùn)動的方向，得到相差90°的兩路脈沖信號CP+和CP-;
[0026]可逆計數(shù)單元5，用于分別記錄經(jīng)辯向電路后莫爾條紋正向脈沖和反向脈沖的個數(shù)，采用記大數(shù)和記小數(shù)的方式，計數(shù)器I和計數(shù)器2的計數(shù)范圍為16位二進(jìn)制數(shù)，有進(jìn)位時微處理器內(nèi)部的兩個計數(shù)器分別加I ;
[0027]微處理器6，采用ATmegaie型AVR單片機(jī)，用于對系統(tǒng)的總體控制以及對可逆計數(shù)單元5、存儲及顯示功能的控制；
[0028]存儲單元7，用于存儲測量值及掉電情況下的參數(shù)保護(hù)；
[0029]鍵盤顯示單元8，用于測量裝置初始狀態(tài)的設(shè)定和測量值的顯示；
[0030]外圍接口單元9，用于微處理器與其它部件的通信連接。
[0031 ] 所述光柵尺由標(biāo)尺光柵和指示光柵組成。
[0032]所述鍵盤為2*4結(jié)構(gòu)，顯示器為8位。
[0033]本具體實施在實際應(yīng)用中，將標(biāo)尺光柵固定在機(jī)床的活動部件上，指示光柵安裝在機(jī)床的固定部件上，光柵尺的零位信號ABS與機(jī)械零點對準(zhǔn)。按動面板上的啟動鍵，即可開始測量，并通過顯示得到工件移動所對應(yīng)的位移量。
[0034]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于光柵的智能化位移檢測裝置，其特征在于，包括 光柵尺(I)，用于輸出兩路相差90°的正弦波； 信號處理電路(2)，用于將光柵傳感器(I)輸出的正弦波進(jìn)行放大濾波處理； 細(xì)分電路(3)，采用20細(xì)分電路，光柵信號經(jīng)電阻鏈對正弦波進(jìn)行相移實現(xiàn)五細(xì)分，然后再對光柵柵距進(jìn)行脈沖插值實現(xiàn)四細(xì)分； 辯向電路(4)，用來辨別光柵莫爾條紋正向或反向運(yùn)動的方向，得到相差90°的兩路脈沖信號CP+和CP-; 可逆計數(shù)單元(5)，用于分別記錄經(jīng)辯向電路后莫爾條紋正向脈沖和反向脈沖的個數(shù)，采用記大數(shù)和記小數(shù)的方式，兩個計數(shù)器的計數(shù)范圍為16位二進(jìn)制數(shù)，有進(jìn)位時微處理器內(nèi)部的兩個計數(shù)器分別加I ; 微處理器(6)，采用ATmegaie型AVR單片機(jī)，用于對系統(tǒng)的總體控制以及對可逆計數(shù)單元(5)、存儲及顯示功能的控制； 存儲單元(7)，用于存儲測量值及掉電情況下的參數(shù)保護(hù)； 鍵盤顯示單元(8)，用于裝置初始狀態(tài)的設(shè)定和測量值顯示； 外圍接口單元(9)，用于微處理器與其它部件的通信連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光柵的智能化位移檢測裝置，其特征在于，所述光柵尺為輸出兩路相差90°的正弦光柵尺，由標(biāo)尺光柵和指示光柵組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光柵的智能化位移檢測裝置，其特征在于，所述光柵細(xì)分采用硬件20細(xì)分。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于光柵的智能化位移檢測裝置，包括光柵尺、信號處理電路、細(xì)分電路、辯向電路、可逆計數(shù)單元、微處理器、存儲單元、鍵盤顯示單元和外圍接口單元。本實用新型采用非接觸式測量，抗擾能力強(qiáng)；測量系統(tǒng)采用AVR微處理器，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；光柵細(xì)分采用硬件細(xì)分，測量精度高、響應(yīng)速度快；可用鍵盤預(yù)置ABS零位信號與機(jī)械零點的距離，在機(jī)械加工應(yīng)用中使用靈活。
【IPC分類】G01B11/02
【公開號】CN204831205
【申請?zhí)枴緾N201520661791
【發(fā)明人】劉泉, 楊絮
【申請人】長春理工大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月25日