自动标定的脉冲发生器测量装置制造方法及图纸

技术编号:2626950 阅读:148 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种自动标定的旋转脉冲发生器测量装置,它是在现有的装置上安装两个高灵敏、窄视觉的光电开关,经计算机或数字电路处理后,可自动实现单位长度脉冲数的标定,并显示出标定值。由于该装置所显示的标定值与滚轮直径大小及其磨损情况和脉冲发生器每转脉冲数无关,所以可避免因滚轮磨损等原因而引起的误差,提高了测量精度。又因不同直径的滚轮和每转脉冲数不同的脉冲发生器可任意调换,提高了零部件的通用性。它可广泛用于各种测量仪器和控制系统中。(*该技术在1996年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本技术是长行程的位移、速度、加速度自动测量装置。在现有的长行程的位移、速度、加速度自动测量装置中,一般都采用数字式旋转脉冲发生器。直线运动的被测物通过滚轮将直线运动转换成旋转运动并带动旋转脉冲发生器产生一系列脉冲,计数器计得的只是脉冲数。单位长度的脉冲数的标定与滚轮直径大小、脉冲发生器每转脉冲数有关,特别是滚轮直径的磨损影响测量精度。本技术是在上述测量装置的基础上增加二个按定距离安装的光电开关。经计算机或数字电路的处理后,可自动实现单位长度的脉冲数的标定,进而可得到以长度为单位的测量结果。这种测量装置的工作原理如图1所示,被测运动物体(1)由右向左作直线运动时,被测物体(1)紧压的滚轮(2)随着转动,并带动旋转脉冲发生器(3)发出相应转角的脉冲数。旋转脉冲发生器(3)使用较广泛的有光电式、发电机式等。光电式的精度较高,每转可达数千脉冲。滚轮(2)的外径与带动它的物体所走过的距离有关,通过滚轮的周长将物体的位移转换成旋转角。为使滚轮(2)与被测物体(1)之间不产生打滑现象,通常需给其施加一个较大的摩擦力。这个摩擦力会使滚轮(2)磨损以致直径变小,这样会引起一定位移的脉冲数增加,从而造成测量精度的下降。本技术是在被测物体(1)的前进方向的两侧安装两个高灵敏、窄视觉的光电开关(4)和(5),光电开关(4)和(5)是由一个发光端和一个接收端组成,发光端的点光源产生的光径透镜和宽度为a的窄缝形成一束狭窄的平行光束,透过接收端的窄缝再经透镜聚焦后被光电敏感元件接收。当被测物体没有挡住光束时,光电敏感元件的整形放大电路的输出为低电平。反之,若被测物体挡住光束,则输出为高电平。为了提高测量精度,窄缝a宜小为好,光电敏感元件和整形放大电路宜用响应速度快的元件和电路。如图1所示,二个光电开关(4)和(5)相隔距离为L毫米,当被测物体(1)带动旋转脉冲发生器(3)通过第一个光电开关(4)时的一瞬间,光电开关(4)的放大整形电路(6)的输出电平由低变高,而在被测物体挡住第二个光电开关(5)时,放大整形电路(7)又可以产生另一个输出电平信号。这二个信号输给计算机或数字电路(8),经处理后即可实现自动标定。图1中的虚线框(8)是数字电路部分,它的工作原理是第一个光电开关(4)的放大整形电路(6)的输出电平由低变高时使计数器(9)清零,第二个光电开关(5)的放大整形电路(7)的输出电平由低变高时使触发或锁存单元(10)读入被测物体(1)在移动L毫米距离中旋转脉冲发生器(3)发出的脉冲数△h,△h脉冲数除以L毫米可得到单位长度的脉冲数标定值。在此为两个光电开关(4)和(5)之间的距离L做一特殊规定;如果计数器采用二进制,则L定为2d毫米(d=1,2,3,…);若计数器采用十进制,则L定为10d毫米(d=1,2,3,…);这样就能很方便地确定标定值的小数点位置。若把△h看作整数,那么只把小数点的位置向左移动d位,这个数就是单位毫米的脉冲数的标定值。通过译码驱动电路(12)在标定值显示器(14)上显示出来。d在安置两个光电开关(4)和(5)的距离时就确定了,在电路和显示中也已作规定,不需进行运算,故十分方便。若在图1中的(8)中增加数字计算单元(11),根据这个标定值就可直接得到任意时刻的以长度毫米为单位的位移值,并通过译码驱动电路(13)在显示器(15)上显示出来。如果图1中的(8)采用廉价的微处理器代替,可增加和完善测试功能。在软件的支持下任意一个光电开关(4)或者(5)输出信号时,计算机读入可逆计数器的脉冲数,减法运算后可得任意方向的|△h|脉冲数,这样测试方向和起点都可任意确定。加上单位时间间隔的采样,很容易获得以长度为单位的位移,速度和加速度的值。本技术标定值仅与两光电开关(4)和(5)之间的距离L及被测物体(1)经过这段距离的脉冲数有关,而与滚轮直径大小和旋转脉冲发生器(3)的每转脉冲数无关。在此测试装置中滚轮(2)的摩损不会引起测量误差,因而提高了测试精度。另外每转脉冲数不同的旋转脉冲发生器(3)和直径大小不同的滚轮(2)可以任意调换,提高了部件的通用性。标定值小数点定位方便、显示结果直观。可广泛应用于各种旋转式脉冲发生器测量长行程直线运动的位移、速度、加速度的仪器和装置中,例如钢管、金属型材、数控机床等等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动标定脉冲发生器测量装置,是由滚轮(2)、旋转脉冲发生器(3)、光电开关(4)和(5)、放大整形电路(6)和(7)、数字电路部分(8)、计数器(9)、锁存器(10)、计算单元(11)、译码驱动电路(12)和(13)、标定值显示器(14)、总位移显示器(15)构成,其特征是该装置上的两个高灵敏、窄视觉的光电开关(4)和(5)安装在被测物体前进方向的两侧。

【技术特征摘要】
1.一种自动标定脉冲发生器测量装置,是由滚轮(2)、旋转脉冲发生器(3)、光电开关(4)和(5)、放大整形电路(6)和(7)、数字电路部分(8)、计数器(9)、锁存器(10)、计算单元(11)、译码驱动电路(12)和(13)、标定值显示器(14)、总位移显示器(15)构成,其特征是该装置上的两个高灵敏、窄视觉的光电开...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈奇明史维祥李芄
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:实用新型
国别省市:61[中国|陕西]

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