一种数显式单通道主动测量仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种数显式单通道主动测量仪，包括LVDT传感器，LVDT传感器连接有ARM芯片，ARM芯片连接有激励输出电路和检波电路，激励输出电路与LVDT传感器的输入端电性连接，LVDT传感器的输入端连接有运放电路，运放电路连接检波电路后连接有滤波电路，滤波电路连接有放大电路和零位调整电路，放大电路的输出端连接有输出电路，输出电路连接有AD转换电路，AD转换电路与ARM芯片电性连接；运放电路、检波电路、滤波电路、放大电路、零位调整电路和输出电路连接后构成信号处理电路；ARM芯片通信连接有触摸屏。本实用新型专利技术采用一个ARM芯片通过信号处理电路实现主动检测功能，极大的缩小了硬件电路的体积。硬件电路的体积。硬件电路的体积。

【技术实现步骤摘要】
一种数显式单通道主动测量仪


[0001]本技术涉及磨削检测控制领域，具体涉及一种数显式单通道主动测量仪。

技术介绍

[0002]在磨削过程中，测量装置不断对工件进行尺寸测量，当工件的尺寸变化时测量装置的测臂产生位移，测量装置中的差动变压器式电感测头（LVDT传感器）将测臂产生的位移量转换为电感量，差动变压器式电感测头的工作原理是利用电磁感应中的互感现象，将被测位移量转换成电信号，测量装置设置有主动测量仪，主动测量仪对电信号进行处理，处理后的电信号与测量装置的测臂位移量成比例，对电信号进行放大后通过主动测量仪的表头可以看到磨削作业过程中工件的尺寸值。其中主动测量仪可以输出粗磨、精磨、光磨和尺寸到的信号。该信号用于内、外圆磨床砂轮头进给量的改变，从而按既定标准自动完成零件的磨削加工，实现100%检验。
[0003]但现有的主动测量仪硬件电路结构复杂，如CN218776394U，一种基于双ARM芯片的指针式测量仪，从而要求测量仪的体积较大。随着作业的精细化要求提高主动测量仪的尺寸越小越好，从而大体积的测量仪将妨碍测量装置工作。
[0004]因此亟需一种硬件电路抗干扰能力强，并且电路结构简单的主动测量仪，应用于作业精细化要求较高的场景中。

技术实现思路

[0005]本技术为解决现有主动测量仪电路结构复杂的问题，提供了一种数显式单通道主动测量仪，仅使用一个ARM芯片输出正弦激励信号，并输出检波信号，结合信号处理电路对采集到的电信号进行处理，再由触摸屏进行显示，形成单通道设计。采用一个ARM芯片通过信号处理电路实现主动检测功能，极大的缩小了硬件电路的体积。
[0006]为了实现上述目的，本技术提出了一种数显式单通道主动测量仪，一种数显式单通道主动测量仪，包括LVDT传感器，所述LVDT传感器连接有ARM芯片，所述ARM芯片连接有激励输出电路和检波电路，所述激励输出电路与LVDT传感器的输入端电性连接，所述LVDT传感器的输入端连接有运放电路，所述运放电路连接检波电路后连接有滤波电路，所述滤波电路连接有放大电路和零位调整电路，所述放大电路的输出端连接有输出电路，所述输出电路连接有AD转换电路，所述AD转换电路与ARM芯片电性连接；
[0007]运放电路、检波电路、滤波电路、放大电路、零位调整电路和输出电路连接后构成信号处理电路；
[0008]ARM芯片通信连接有触摸屏。
[0009]作业原理：采用单通道设计，作业时LVDT传感器根据测臂的尺寸变化输出交流信号，需要对交流信号进行采集、滤波、放大生成直流信号，并将模拟信号转换为数字信号输入ARM芯片。首先ARM芯片输出电信号，经激励输出电路输出正弦信号为LVDT传感器提供激励，接着运放电路对LVDT传感器的输入信号进行处理经滤波电路和检波电路后生成直流信
号，再由零位调整电路和放大电路对直流信号进行处理，去除干扰后由输出电路传输至AD转换电路，AD转换电路将模拟信号转换成数字信号输入ARM芯片。从而实现主动测量，且抗干扰能力强。极大的减小了硬件电路的体积。
[0010]进一步地，所述激励输出电路包括第一运放芯片和正弦波输出芯片，所述ARM芯片的PWM输出端电性连接第一运放芯片，所述第一运放芯片输出端连接正弦波输出芯片，所述正弦波输出芯片的输出连接LVDT传感器的输入端。
[0011]信号经第一运放芯片处理经放大由正弦波输出芯片输出激励信号。采用嵌入式系统设计，硬件电路结构简单。
[0012]进一步地，所述运放电路包括仪表放大器，所述仪表放大器的输入端与所述LVDT传感器的输出端连接，仪表放大器的输出端连接滤波电路和检波电路，所述滤波电路包括RC滤波电路，所述检波电路包括比较器和与比较器连接的MOS管。
[0013]仪表放大器的输出经过RC滤波电路和检波电路输出直流信号。ARM芯片经比较器输出方波作为检波信号。
[0014]进一步地，所述滤波电路、检波电路与放大电路、零位调整电路之间设置有第二运放芯片，所述第二运放芯片的同向端连接滤波电路和零位调整电路，第二运放芯片的反向端和输出端连接放大电路，所述放大电路包括电位器。
[0015]经过零位调整电路以及放大电路对直流信号进行处理去除干扰，采用嵌入式系统设计，硬件电路结构简单。
[0016]进一步地，所述输出电路包括第三运放芯片，所述第三运放芯片的输出端连接AD转换电路，所述AD转换电路包括AD芯片，所述AD芯片与ARM芯片的IO端连接；
[0017]所述ARM芯片通过UART串口连接触摸屏。
[0018]采用嵌入式系统设计，硬件电路结构简单。将原先的表头改换成触摸屏，采用数字显示工作人员观看更加直观。并且触摸屏具有输入功能，去除了现有设备中的输入按键。可以进一步的缩小设备 的体积。
[0019]通过上述技术方案，本技术的有益效果为：
[0020]本技术具有硬件电路结构简单设备体积小的优点，可以运用在作业精细化要求较高的场景中。使用一片ARM芯片进行控制。首先ARM芯片输出电信号，经激励输出电路输出正弦信号为LVDT传感器提供激励，接着运放电路对LVDT传感器的输入信号进行处理经滤波电路和检波电路后生成直流信号，再由零位调整电路和放大电路对直流信号进行处理，去除干扰后由输出电路传输至AD转换电路，AD转换电路将模拟信号转换成数字信号输入ARM芯片。从而实现主动测量，且抗干扰能力强。极大的减小了硬件电路的体积。
附图说明
[0021]图1为本技术一种数显式单通道主动测量仪的电气原理图之一；
[0022]图2为本技术一种数显式单通道主动测量仪的电气原理图之二。
[0023]附图表号：1为LVDT传感器，2ARM芯片，3为激励输出电路，4为检波电路，5为运放电路，6为滤波电路，7为放大电路，8为零位调整电路，9为AD转换电路，10为输出电路，11为触摸屏，12为第一运放芯片，13为第二运放芯片，14为第三运放芯片。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明：
[0025]实施例1
[0026]如图1~2所示，一种数显式单通道主动测量仪，包括LVDT传感器1，所述LVDT传感器1连接有ARM芯片2，其特征在于，所述ARM芯片2连接有激励输出电路3和检波电路4，所述激励输出电路3与LVDT传感器1的输入端电性连接，所述LVDT传感器1的输入端连接有运放电路5，所述运放电路5连接检波电路4后连接有滤波电路6，所述滤波电路6连接有放大电路7和零位调整电路8，所述放大电路7的输出端连接有输出电路10，所述输出电路10连接有AD转换电路9，所述AD转换电路9与ARM芯片2电性连接；
[0027]运放电路5、检波电路4、滤波电路6、放大电路7、零位调整电路8和输出电路10连接后构成信号处理电路；
[0028]ARM芯片2通信连接有触摸屏11。
[0029]优选的，所述激励输出电路3包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数显式单通道主动测量仪，包括LVDT传感器（1），所述LVDT传感器（1）连接有ARM芯片（2），其特征在于，所述ARM芯片（2）连接有激励输出电路（3）和检波电路（4），所述激励输出电路（3）与LVDT传感器（1）的输入端电性连接，所述LVDT传感器（1）的输入端连接有运放电路（5），所述运放电路（5）连接检波电路（4）后连接有滤波电路（6），所述滤波电路（6）连接有放大电路（7）和零位调整电路（8），所述放大电路（7）的输出端连接有输出电路（10），所述输出电路（10）连接有AD转换电路（9），所述AD转换电路（9）与ARM芯片（2）电性连接；运放电路（5）、检波电路（4）、滤波电路（6）、放大电路（7）、零位调整电路（8）和输出电路（10）连接后构成信号处理电路；ARM芯片（2）通信连接有触摸屏（11）。2.根据权利要求1所述的一种数显式单通道主动测量仪，其特征在于，所述激励输出电路（3）包括第一运放芯片（12）和正弦波输出芯片，所述ARM芯片（2）的PWM输出端电性连接第一运放芯片（12），所述第一运放芯片（12）输出端连接正弦波输出芯片，所述正弦波输出芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵大强，蔡安平，赵渊，
申请(专利权)人：三门峡中原精密有限公司，
类型：新型
国别省市：