一种角度测量仪制造技术

一种角度测量仪，属于测量仪表领域，针对现有的角度测量仪安装和使用不方便的问题，本实用新型专利技术解决了旋转编码器可以安装在与被测轴有内联关系且啮合比任意的其他轴上，本实用新型专利技术由旋转编码器、单片机、鉴相器、计数器、寄存器、光电传感器、单稳触发器组成，在旋转编码器和单片机中间连有鉴相器、计数器、寄存器，鉴相器的ＵＰ输出端和ＤＮ输出端与７４ＬＳ１９２计数器阵列的ＵＰ、ＤＮ输入端连接，７４ＬＳ１９２计数器阵列并行输出，与两片７４ＬＳ３７４寄存器连接，两片７４ＬＳ３７４以并行口方式与单片机单元相连，在单片机的另一端与检测零度光标的光电传感器和产生定宽脉冲的单稳触发器相联，本实用新型专利技术具有可以随时读取、随时定标、容易控制且稳定性好、使用方便等优点。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于测量仪表领域；
技术介绍
目前国内外现有的角度测量仪，有的是用逻辑数字电路芯片实现的，也有的是用单片机做核心器件实现的，无论那一种，他们都存在着安装和使用不方便的问题，因为被测轴的零度脉冲信号和旋转脉冲信号都取自同一个旋转编码器，周期脉冲数需要事先设定，要求旋转偏码器必须安装在被测轴上或安装在啮合比为1∶1的其它轴上。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种使用方便的角度测量仪。本技术解决了旋转编码器可以安装在与被测轴有内联关系且啮合比任意的其它轴上。本技术由旋转编码器、单片机、鉴相器、计数器、寄存器、光电传感器和单稳触发器组成。在旋转编码器与单片机中间连有改变脉冲信号的鉴相器、累计编码脉冲数的计数器、锁存脉冲数的寄存器，在单片机的另一端与检测零度光标的光电传感器和产生定宽脉冲的单稳触发器相联，其中鉴相器由四个施密特触发器、四个异式门、三个D触发器、两个或门、和一个非门组成，利用R-C组成延时电路，再用两路延时信号判定旋转方向，从而产生UP正向脉冲信号和DN反向脉冲信号。由于采用了上述结构，本技术的优点是1.反映角度的脉冲数n存储在74LS192阵列，可以随时读取，单片机负担小，容易控制且稳定性好。2.仪器可以适时测得周脉冲数N，随时进行定标。3.工作时，旋转编码器可以安装在与被测轴有内联关系且啮合比任意的其它轴上，使用十分方便。附图说明图1为本技术的工作原理图，图2为本技术鉴相器电路原理图，图3为本技术鉴相器电路时序波形图，图4为本技术单稳触发器连线图，图5为本技术工作示意图。图1中1为旋转编码器；2为鉴相器，将A，B相脉冲信号变为方向性脉冲信号，正向时，UP上有脉冲信号DN为高，反向时，DN上有脉冲信号UP为高；3为74LS192计数器阵列(4片)，用于累计编码器脉冲数；4为74LS374寄存器阵列(2片)，用于锁存脉冲数；5为80196KC单片机单元，用于定标、计算和显示测量角度；6为光电传感器，用于检测零度光标；7为单稳触发器，用于产生定宽脉冲(10μs)，其中Q1用于控制74LS374锁存74LS192的数据，Q2用于向单片机申请中断，Q2用于对74LS192清零。图2中U1A、U1B、U1C、U1D为施密特触发器，型号为74HC14；U2A、U2B、U2C、U2D为异或门，型号为74LS136；U3A、U3B、U3C为D触发器，型号为74LS74；U4A、U4B为或门，型号为74LS02；U5为反向器，型号为74LS04；R-C延时电路参数(R＝10KΩ，C＝1Nf)。图3中给出了被测轴正向转动和反向转动时，电路主要点的电压时序。正向转动时，DIR为低电平，UP上有脉冲，反向转动时，DIR为高电平，DN上有脉冲。图4中为一片MC14538上两个单稳触发器，其中R1＝R3＝10KΩ，R2＝R4＝1KΩ，C1＝C2＝100PF。单稳触发器产生的脉冲宽度为10μs。图5中1旋转编码器，8角度测量仪，9显示窗，10控制键，11指示灯，6光电传感器，12被测轴，13皮带。(五).具体实施方式如图5所示旋转编码器1安装在电机轴上，电机轴与被测轴(转子)12通过皮带13传动连接。电机轴转动时，旋转编码器与被测轴存在固定啮合比，被测轴转动时，旋转编码器产生占空比50％的A，B两相脉冲，正向转动时A相超前90度，反向转动时B相超前90度。在被测轴的零度位置粘贴一个亮光标，当亮光标转过光电传感器时，光电传感器输出一个正脉冲并传送给仪器。当(A、B)相信号进入仪器后，首先进入一个鉴相器电路。鉴相器电路的作用是用延时和逻辑电路来辨别被测轴的旋转方向。当被测轴正向转动时，在鉴相器的UP端输出脉冲，DN端输出高电平；当被测轴反向转动时，在鉴相器的DN输出端输出脉冲信号，UP端输出高电平。其中鉴相器由四个施密特触发器、四个异或门、三个D触发器、两个或门、和一个非门组成。利用R-C组成，再用两路延时信号判定旋转方向，从而产生UP正向、DN反向脉冲信号。鉴相器的UP输出端和DN输出端与74LS192计数器阵列的UP、DN输入端连接。74LS192计数器阵列是4片74Ls192串连成16位串行计数器，可以计0-65535范围的脉冲数。74LS192计数器阵列并行输出，与两片74LS374寄存器连接，74LS374可以随时锁存74LS192阵列的十六位数据。两片74LS374以并行口方式与单片机单元相连接，单片机单元可以随时读取74LS374锁存的脉冲数据，计算并显示被测轴角度。单片机单元是以80196KC为核心，1片6264 8K随机存贮器、1片27C64 8K程序存贮器、1片28c16 2K电可擦除只读存贮器，另外用74Ls138扩展8个外设控制口。用1片MC14538组成两个单稳触发器，在输入的上升沿产生10μs的脉冲。光电传感器感输出的零度脉冲信号输入给单稳触发器1，产生定宽脉冲(10μs)，用Q1触发74374锁存74192的脉冲数，再用Q1同时触发单稳触发器2，产生定宽脉冲(10μs)，用Q2对74LS192清零，用Q2对80196KC申请中断(INT1)。80196KC在接到中断INT1，读取74LS374锁存的数据，其为被测轴转一周，旋转编码器输出的脉冲数，即周脉冲数N，单片机读取N，并存储。以后读取到脉冲值为n时，则角度为φ=360nN]]>单片机计算出角度Φ后，在图5中所示的显示窗上显示出来。图5中仪器面板上控制键10用于定标、测量控制键，指示灯11用于定标、测量指示。权利要求1.一种角度测量仪，其特征在于由旋转编码器、单片机、鉴相器、计数器、寄存器、光电传感器、单稳触发器组成，在旋转编码器和单片机中间连有鉴相器、计数器、寄存器，鉴相器的UP输出端和DN输出端与74LS192计数器阵列的UP、DN输入端连接，74LS192计数器阵列并行输出，与两片74LS374寄存器连接，两片74LS374以并行口方式与单片机单元相连，在单片机的另一端与检测零度光标的光电传感器和产生定宽脉冲的单稳触发器相联。2.根据权利要求1所述的角度测量仪，其特征在于所说的鉴相器由四个施密特触发器、四个异式门、三个D触发器、两个或门、和一个非门组成，利用R-C组成延时电路，再用两路延时信号判定旋转方向，从而产生UP正向脉冲信号和DN反向脉冲信号。专利摘要一种角度测量仪,属于测量仪表领域,针对现有的角度测量仪安装和使用不方便的问题,本技术解决了旋转编码器可以安装在与被测轴有内联关系且啮合比任意的其他轴上,本技术由旋转编码器、单片机、鉴相器、计数器、寄存器、光电传感器、单稳触发器组成,在旋转编码器和单片机中间连有鉴相器、计数器、寄存器,鉴相器的UP输出端和DN输出端与74LS192计数器阵列的UP、DN输入端连接,74LS192计数器阵列并行输出,与两片74LS374寄存器连接,两片74LS374以并行口方式与单片机单元相连,在单片机的另一端与检测零度光标的光电传感器和产生定宽脉冲的单稳触发器相联,本技术具有可以随时读取、随时定标、容易控制且稳定性好、使用方便等优点。文档编号G01B21/22GK2499794SQ0125084公开日2002年7月本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角度测量仪，其特征在于由旋转编码器、单片机、鉴相器、计数器、寄存器、光电传感器、单稳触发器组成，在旋转编码器和单片机中间连有鉴相器、计数器、寄存器，鉴相器的ＵＰ输出端和ＤＮ输出端与７４ＬＳ１９２计数器阵列的ＵＰ、ＤＮ输入端连接，７４ＬＳ１９２计数器阵列并行输出，与两片７４ＬＳ３７４寄存器连接，两片７４ＬＳ３７４以并行口方式与单片机单元相连，在单片机的另一端与检测零度光标的光电传感器和产生定宽脉冲的单稳触发器相联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丛培田，
申请(专利权)人：沈阳工业学院，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]