大量程亚微米级高精度气电转换器制造技术

本实用新型专利技术涉及一大量程亚微米级高精度气电转换器，其包括双稳气压测量室、精密信号调理部及PC机；气体稳压过滤器连接双稳气压测量室，所述双稳气压测量室连接压电传感器，精密可调双稳压基准电源分别与压电传感器及调零器连接；压电传感器依次与高增益放大器、调零器、有源滤波器、A/D转换器、单片机连接；所述有源滤波器连接模拟输出接口；所述单片机连接232串行接口；所述232串行接口连接PC机，PC机通过232串行接口与单片机进行快速实时通讯，能实时地获取单片机获得的气电转换器的测量值。本实用新型专利技术有效提高了转换器的转换精度；在测量范围精度高；测量范围在±40um时，从而适合了多品种、高精密柔性生产线的现场测量需求。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一大量程亚微米级高精度气电转换器，其包括双稳气压测量室、精密信号调理部及PC机；气体稳压过滤器连接双稳气压测量室，所述双稳气压测量室连接压电传感器，精密可调双稳压基准电源分别与压电传感器及调零器连接；压电传感器依次与高增益放大器、调零器、有源滤波器、A/D转换器、单片机连接；所述有源滤波器连接模拟输出接口；所述单片机连接232串行接口；所述232串行接口连接PC机，PC机通过232串行接口与单片机进行快速实时通讯，能实时地获取单片机获得的气电转换器的测量值。本技术有效提高了转换器的转换精度；在测量范围精度高；测量范围在±40um时，从而适合了多品种、高精密柔性生产线的现场测量需求。【专利说明】大量程亚微米级高精度气电转换器
本技术涉及一种转换器，尤其涉及一种大量程亚微米级高精度气电转换器。
技术介绍
气电转换器可进行诸如内径、外径、锥度、平行度等多种尺寸公差及形位公差的测量，被广泛应用于汽车零部件，家用空调/冰箱压缩机，轴承及航空航天等高精密零件测量。已有的气电转换器精度相对较低，测量范围在±20um时，精度为0.8um;测量范围在±40um时，精度在1.6um。并且在进行多品种，高精度测量时，需频繁调整测量线性段倍率，给现场使用和调整带来较大不便，也影响了测量设备自身的柔性。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足之处，提供一种大量程亚微米级高精度的气电转换器，该气电转换器能提高测量室气体的稳定性，保证了压电传感器测量值的高精度和稳定性。按照本技术提供的技术方案，大量程亚微米级高精度气电转换器包括双稳气压测量室、精密信号调理部及PC机；精密信号调理部由压电传感器，精密可调双稳压基准电源，高增益放大器，调零器，有源滤波器，模拟输出接口，A/D转换器，单片机，232串行接口组成；所述压缩空气进入气体稳压过滤器，所述气体稳压过滤器输出端连接双稳气压测量室的输入端，所述压缩空气进入双稳气压测量室进行气压比较测量，所述双稳气压测量室的输出端连接到压电传感器的输入端，所述精密可调双稳压基准电源的一路电源输出端连接到压电传感器的电源输入端，所述精密可调双稳压基准电源的另一路电源输出端连接到调零器的电源输入端，所述压电传感器的检测信号输出端连接到高增益放大器的输入端，所述高增益放大器的输出端连接到调零器的信号输入端，所述调零器的输出端连接到有源滤波器的输入端，所述有源滤波器的一路模拟信号输出端连接到模拟输出接口的输入端，所述有源滤波器的另一路模拟信号输出端连接到A/D转换器输入端，所述A/D转换器的输出端连接到单片机的数字信号输入端，所述单片机的串行信号输入/输出端连接到232串行接口的串行信号输出/输入端；所述232串行接口与PC机相连，PC机通过232串行接口与单片机进行快速实时通讯，能实时地获取单片机获得的气电转换器的测量值。作为本技术的进一步改进，所述双稳气压测量室由进气接口、总节流器、第一稳压腔、倍率调整阀、节流孔、第二稳压腔、调零阀、出气接口及基体组成。基体上部设有进气接口，进气接口后端设有总节流器，总节流器下端设有第一稳压腔，总节流器后端设有倍率调整阀，倍率调整阀后端设有节流口，节流口后端设有第二稳压腔，第二稳压腔后端设有节流口，基体下部设有出气接口，出气接口后端设有调零阀。所述的大量程亚微米级高精度气电转换器，模拟输出接口输出与被测工件尺寸对应的直流电压信号，范围为-5VDCT+5VDC。所述精密可调双稳压基准电源由LM317线性稳压器和两个TL431精密可调基准电源组成。所述LM317线性稳压器3脚分别与第一电容的一端及第一电阻的一端相连；所述第一电容的另一端分别依次与第一 TL431可调基准电源3脚、第三电阻的一端、第二电容的一端、第二 TL431可调基准电源3脚及第三电容的一端相连；所述第一 TL431可调基准电源I脚分别与LM317线性稳压器I脚及第一电阻的另一端相连；所述LM317线性稳压器2脚分别依次与第二电阻的一端、第二电容的另一端、第四电阻的一端及电源VOl相连；所述第一 TL431可调基准电源2脚分别与第二电阻的另一端及第三电阻的另一端相连；第三电阻并接地；所述第二 TL431可调基准电源I脚分别与第四电阻的另一端及电源V02相连；所述第二 TL431可调基准电源2脚分别与第四电阻的另一端及电源V02相连；第三电容的另一端分别与第二 TL431可调基准电源2脚、第二 TL431可调基准电源I脚、第四电阻的另一端及电源V02相连。本技术与己有技术相比具有以下优点:本技术是将目前常用的气电转换器的气压比较测量部分及信号调理部分优化，使气电转换器的转换精度，工作稳定度得到有效提高，测量范围在±20um时，精度为±0.2um ;测量范围在±40um时，精度为±0.4um,比现有产品精度提高了一倍。双稳气压测量室可提高测量室气体的稳定性，保证了压电传感器测量值的高精度和稳定性。高精度可调双稳压基准电源作为压电传感器和调零器的工作电源，有效的减小了压电传感器的输出信号的噪声干扰。有源滤波器进一步滤除混杂在信号上的有害干扰噪声。24位A/D转换器有效提高了转换器的转换精度。在测量范围精度高；测量范围在±40um时，从而适合了多品种、高精密柔性生产线的现场测量需求。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的工作结构示意图。图2是本技术双稳压气体测量室的主视图。图3是本技术精密可调双稳压基准电源的电路连接示意图。【具体实施方式】下面本技术将结合附图中的实施例作进一步描述:【具体实施方式】:如图1所示:本实施方式包括双稳气压测量室1、信号调理部分12及及PC机7。所述信号调理部分由压电传感器2，精密可调双稳压基准电源3，高增益放大器11，调零器10，有源滤波器4，模拟输出接口 94/1)转换器5，单片机6，232串行接口 8组成。所述压缩空气进入气体稳压过滤器，所述气体稳压过滤器输出端连接双稳气压测量室I的输入端，所述压缩空气进入双稳气压测量室I进行气压比较测量，所述双稳气压测量室I的输出端连接到压电传感器2的输入端，所述精密可调双稳压基准电源3的电源输出端连接到压电传感器2的电源输入端，所述精密可调双稳压基准电源3的另一路电源输出端连接到调零器10的电源输入端，所述压电传感器2的检测信号输出端连接到高增益放大器11的输入端，所述高增益放大器11的输出端连接到调零器10的信号输入端，所述调零器10的输出端连接到有源滤波器4的输入端，所述有源滤波器4的模拟信号输出端连接到模拟输出接口 9的输入端，所述有源滤波器4的另一路模拟信号输出端连接到A/D转换器5输入端，所述A/D转换器5的输出端连接到单片机6的数字信号输入端，所述单片机6的串行信号输入/输出端连接到232串行接口 8的串行信号输出/输入端；所述232串行接口 8与PC机7相连，PC机7通过232串行接口 8与单片机6进行快速实时通讯，能实时地获取单片机6获得的气电转换器的测量值。所述的模拟输出接口 9的模拟电压输出端输出的电压在-5VDCT+5VDC之间。本技术的信号调理部分的高增益放大器11的型号是AD620，A/D转换器5的型号是ADS1251,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文郁，贺黎明，
申请(专利权)人：无锡市迈日机器制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：