一种激光同轴度测量仪的控制系统技术方案

一种激光同轴度测量仪的控制系统属于信号处理领域；现有技术电源影响测量精度；包括半导体激光器与PSD传感器连接，PSD传感器的输出端与测量放大电路的输入端连接，测量放大电路与单片机模块的A/D转换端口连接，单片机模块的P1输出端与LED显示模块连接，单片机模块的P2输入端与按键模块连接，单片机模块与PC机通过通讯接口模块双向连接；电源模块包括变压器T1、桥式整流电路B1、桥式整流电路B2、电解电容C1、电解电容C2、电解电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、稳压芯片W1、稳压芯片W2、稳压芯片W3、电容C7、电容C8、电容C9和端口P3；有效的解决了由于电源不稳妥而影响测量精度的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种激光同轴度测量仪的控制系统
本技术属于信号处理领域，尤其涉及一种激光同轴度测量仪的控制系统。
技术介绍
同轴度是指被测表面实际轴线相对基准轴线不共轴的程度。在实际工作中，我们经常会遇到同轴度的测量问题，对一些关键零部件，同轴度的好坏直接影响到产品的性能，有时还会出现组装起来的机器不能正常运行的情况，据美国TEXAS州Monsanto化工公司的有关报道称，在所有的振动事故中，有60％是由机械轴不对中引起的，因此同轴度的测量问题必须引起我们的高度重视。随着精密测试和精密加工技术的发展，高精度的同轴度测量技术正受到国内外的极大关注和重视，同轴度高精度测量是机械行业的共性技术难题，影响了大型设备的制造、安装精度，从而影响了其工作状态和使用寿命，是制约我国经济发展的重要因素。目前，国内外市场尚缺少可靠的高精度测量仪器，其技术关键和难点在于建立长跨距的测量基准线。同轴度测量较常用的三种方法有拉钢丝线法、激光准直仪法、测微准直望远镜法，其中拉钢丝线法精度低，而测微准直望远镜法，当测量距离较远时，成象不清晰，目视人为误差大，且对不同测距需连续调焦，从而引起仪器光轴即准直基准的微小变化，为保证调焦运动所需的间隙会造成透镜具有不同的中心偏离，且测量过程中手动调焦对仪器的触动也会使光轴随机变动，使仪器的精度受限。为提高精度，人们提出一些稳定光束的措施。激光由于其具有亮度高、方向性好的特性，激光准直技术已开始应用到同轴度测量中，基于激光准直法的同轴度测量，具有测量速度快、实用性强、便携等特点，所以该仪器具有广泛的应用前景。目前，基于PSD激光同轴度测量仪具有测量精度高、分辨率高、检测效率高、制造成本低，在国内外开始得到应用研究，但是目前现有技术中由于测量仪系统中的单片机系统与测量电路需要电源进行供电，而电源的稳定性直接影响单片机系统与测量电路的各组成芯片的稳定性，也是芯片噪声的要主要来源，因此能提供高质量电源是保障芯片稳定可靠工作，实现高精度测量的关键。
技术实现思路
本技术克服了上述现有技术的不足，提供一种激光同轴度测量仪的控制系统，通过电源模块各个电气元件的连接，提供了一个稳定的供电电源，有效的解决了由于电源不稳妥而影响测量精度的技术问题。本技术的技术方案：一种激光同轴度测量仪的控制系统，包括半导体激光器、PSD传感器、测量放大模块、单片机模块、LED显示模块、按键模块、通讯接口模块、电源模块和PC机；所述半导体激光器与PSD传感器连接，PSD传感器的输出端与测量放大电路的输入端连接，测量放大电路的输出端与单片机模块的A/D转换端口连接，单片机模块的P1输出端与LED显示模块的输入端连接，单片机模块的P2输入端与按键模块的输出端连接，所述单片机模块与PC机通过通讯接口模块双向连接，电源模块为各模块提供电源；所述按键模块上设置有“误差显示”键、“测量开始”键、“测量结束”键、“设置”键和“复位”键；所述电源模块包括变压器T1、桥式整流电路B1、桥式整流电路B2、电解电容C1、电解电容C2、电解电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、稳压芯片W1、稳压芯片W2、稳压芯片W3、电容C7、电容C8、电容C9和端口P3；所述端口P3的引脚1分别与电容C7的一端和稳压芯片W1的引脚3连接，电容C7的另一端分别连接端口P3的引脚2、地线、稳压芯片W1的引脚2、电容C4的一端、电解电容C1的一端和桥式整流电路B2，稳压芯片W1的引脚1分别连接电容C4的另一端、电解电容C1的另一端和桥式整流电路B2，桥式整流电路B2与变压器T1连接，端口P3的引脚3分别连接电容C8一端和稳压芯片W2的引脚3，电容C8的另一端分别连接端口P3的引脚4、引脚5、电容C9的一端，稳压芯片W2的引脚2、稳压芯片W3的引脚2、电容C5的一端、电容C6的一端、电解电容C2的一端，电解电容C3的一端，地线和变压器T，电容C9的另一端分别连接端口P3的引脚6和稳压芯片W3的引脚3，稳压芯片W2的引脚1分别连接电容C5的另一端、电解电容C2的另一端和桥式整流电路B1，稳压芯片W3的引脚1分别连接电容C6的另一端、电解电容C3的另一端和桥式整流电路B1,桥式整流电路B1连接变压器T1。进一步地，所述测量放大模块包括PSD传感器测量电路和PSD信号处理电路；所述PSD传感器测量电路包括端口P1、电阻箱UR、电容C1、一级运放电路、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、二级运放电路、电阻R10、二极管D和端口P2；所述端口P1的引脚2分别与端口P1的引脚4、电阻箱UR的一端、电容C1的一端和地线，电容C1的另一端分连接端口P1的引脚3和电阻箱UR的可调端；电阻箱UR的另一端连接电源+5V，端口P1的引脚1和引脚5与一级运放电路的两个输入引脚连接，一级运放电路的一输出引脚分别通过串联电阻R3和电阻R6连接二级运放电路的输入引脚，一级运放电路的另一输出引脚通过分别串联电阻R5和电阻R8连接二级运放电路的输入引脚，二级运放电路的一输出引脚通过串联电阻R10分别与二极管D、端口P2的引脚1连接，二极管D连接地线，二级运放电路的另一输出端连接端口P2的引脚4，端口P2的引脚2和引脚3连接地线；所述一级运放电路包括放大器，型号为TL061；所述二级运放电路包括放大器，型号为OP07。进一步地，所述一级运放电路包括电容C2、电阻R1、电阻箱UR1、放大器A1、电容C3、电阻R2、电阻箱UR2和放大器A2；所述电容C2、电阻R1、放大器A1并联，放大器A1的正极输入端连接地线，放大器A1的一侧端引脚1串联电阻箱UR1连接到放大器A1的引脚5，另一侧两引脚连接-12V和+12V；所述电容C3、电阻R2、放大器A2并联，放大器A2的正极输入端连接地线，放大器A2的一侧端引脚1串联电阻箱UR2连接到放大器A2的引脚5，另一侧两引脚连接-12V和+12V。进一步地，所述二级运放电路包括电阻R4、电阻箱UR3、放大器A3、电阻R7、电阻箱UR4、放大器A4和电阻R9；所述电阻R4与放大器A3并联，放大器A3的正极输入端连接地线，放大器A3的一侧端引脚1串联电阻箱UR3连接到放大器A3的引脚8，放大器A3的另一侧端两个引脚连接-12V和+12V，电阻R7与放大器A4并联，放大器A4的正极输入端串联电阻R9与地线连接，放大器A4的一侧端引脚1串联电阻箱UR4连接到放大器A4的引脚8，放大器A4的另一侧端两个引脚连接-12V和+12V。进一步地，PSD信号处理电路包括UR、电容C3、IC1、IC2、电容C1、电阻Rf1、电容C2、电阻Rf2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、IC3、IC4、IC5、IC6、电阻R8和电阻R9；所述UR的引脚1分别连接IC1的负极输入端和电阻Rf1的一端，所述电容C1与电阻Rf1并联，电阻Rf1的另一端分别连接电阻R1的一端、IC1的输出端和电阻R4的一端，电阻R1的另一端分别连接电阻R5的一端、IC3的负极输入端、电阻R2的一端，电阻R5的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光同轴度测量仪的控制系统，其特征在于，包括半导体激光器、PSD传感器、测量放大模块、单片机模块、LED显示模块、按键模块、通讯接口模块、电源模块和PC机；所述半导体激光器与PSD传感器连接，PSD传感器的输出端与测量放大电路的输入端连接，测量放大电路的输出端与单片机模块的A/D转换端口连接，单片机模块的P1输出端与LED显示模块的输入端连接，单片机模块的P2输入端与按键模块的输出端连接，所述单片机模块与PC机通过通讯接口模块双向连接，电源模块为各模块提供电源；/n所述按键模块上设置有“误差显示”键、“测量开始”键、“测量结束”键、“设置”键和“复位”键；/n所述电源电路包括变压器T1、桥式整流电路B1、桥式整流电路B2、电解电容C1、电解电容C2、电解电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、稳压芯片W1、稳压芯片W2、稳压芯片W3、电容C7、电容C8、电容C9和端口P3；所述端口P3的引脚1分别与电容C7的一端和稳压芯片W1的引脚3连接，电容C7的另一端分别连接端口P3的引脚2、地线、稳压芯片W1的引脚2、电容C4的一端、电解电容C1的一端和桥式整流电路B2，稳压芯片W1的引脚1分别连接电容C4的另一端、电解电容C1的另一端和桥式整流电路B2，桥式整流电路B2与变压器T1连接，端口P3的引脚3分别连接电容C8一端和稳压芯片W2的引脚3，电容C8的另一端分别连接端口P3的引脚4、引脚5、电容C9的一端，稳压芯片W2的引脚2、稳压芯片W3的引脚2、电容C5的一端、电容C6的一端、电解电容C2的一端，电解电容C3的一端，地线和变压器T，电容C9的另一端分别连接端口P3的引脚6和稳压芯片W3的引脚3，稳压芯片W2的引脚1分别连接电容C5的另一端、电解电容C2的另一端和桥式整流电路B1，稳压芯片W3的引脚1分别连接电容C6的另一端、电解电容C3的另一端和桥式整流电路B1,桥式整流电路B1连接变压器T1。/n...

【技术特征摘要】
1.一种激光同轴度测量仪的控制系统，其特征在于，包括半导体激光器、PSD传感器、测量放大模块、单片机模块、LED显示模块、按键模块、通讯接口模块、电源模块和PC机；所述半导体激光器与PSD传感器连接，PSD传感器的输出端与测量放大电路的输入端连接，测量放大电路的输出端与单片机模块的A/D转换端口连接，单片机模块的P1输出端与LED显示模块的输入端连接，单片机模块的P2输入端与按键模块的输出端连接，所述单片机模块与PC机通过通讯接口模块双向连接，电源模块为各模块提供电源；
所述按键模块上设置有“误差显示”键、“测量开始”键、“测量结束”键、“设置”键和“复位”键；
所述电源电路包括变压器T1、桥式整流电路B1、桥式整流电路B2、电解电容C1、电解电容C2、电解电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、稳压芯片W1、稳压芯片W2、稳压芯片W3、电容C7、电容C8、电容C9和端口P3；所述端口P3的引脚1分别与电容C7的一端和稳压芯片W1的引脚3连接，电容C7的另一端分别连接端口P3的引脚2、地线、稳压芯片W1的引脚2、电容C4的一端、电解电容C1的一端和桥式整流电路B2，稳压芯片W1的引脚1分别连接电容C4的另一端、电解电容C1的另一端和桥式整流电路B2，桥式整流电路B2与变压器T1连接，端口P3的引脚3分别连接电容C8一端和稳压芯片W2的引脚3，电容C8的另一端分别连接端口P3的引脚4、引脚5、电容C9的一端，稳压芯片W2的引脚2、稳压芯片W3的引脚2、电容C5的一端、电容C6的一端、电解电容C2的一端，电解电容C3的一端，地线和变压器T，电容C9的另一端分别连接端口P3的引脚6和稳压芯片W3的引脚3，稳压芯片W2的引脚1分别连接电容C5的另一端、电解电容C2的另一端和桥式整流电路B1，稳压芯片W3的引脚1分别连接电容C6的另一端、电解电容C3的另一端和桥式整流电路B1,桥式整流电路B1连接变压器T1。


2.根据权利要求1所述一种激光同轴度测量仪的控制系统，其特征在于，所述测量放大模块包括PSD传感器测量电路和PSD信号处理电路；所述PSD传感器测量电路包括端口P1、电阻箱UR、电容C1、一级运放电路、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R8、二级运放电路、电阻R10、二极管D和端口P2；所述端口P1的引脚2分别与端口P1的引脚4、电阻箱UR的一端、电容C1的一端和地线，电容C1的另一端分连接端口P1的引脚3和电阻箱UR的可调端；电阻箱UR的另一端连接电源+5V，端口P1的引脚1和引脚5与一级运放电路的两个输入引脚连接，一级运放电路的一输出引脚分别通过串联电阻R3和电阻R6连接二级运放电路的输入引脚，一级运放电路的另一输出引脚通过分别串联电阻R5和电阻R8连接二级运放电路的输入引脚，二级运放电路的一输出引脚通过串联电阻R10分别与二极管D、端口P2的引脚1连接，二极管D连接地线，二级运放电路的另一输出端连接端口P2的引脚4，端口P2的引脚2和引脚3连接地线；
所述一级运放电路包括放大器，型号为TL061；
所述二级运放电路包括放大器，型号为OP07。


3.根据权利要求2所述一种激光同轴度测量仪的控制系统，其特征在于，所述一级运放电路包括电容C2、电阻R1、电阻箱UR1、放大器A1、电容C3、电阻R2、电阻箱UR2和放大器A2；所述电容C2、电阻R1、放大器A1并联，放大器A1的正极输入端连接地线，放大器A1的一侧端引脚1串联电阻箱UR1连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王北一，
申请(专利权)人：广东职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东;44