智能位移測量儀的製作方法
2023-07-08 03:19:21
專利名稱：智能位移測量儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種用於靜態、動態(跳動、振動)測量的儀器——智能位移測量儀。屬精密儀器領域。
現有技術，主要也是由傳感器和將電感信號轉換成電壓信號的轉換電路，由轉換電路出來電壓信號經放大電路，放大到能進行檢波，去驅動顯示器以及檢波電路，檢波電路是將位移信號進行檢波、驅動顯示器。另外再加上指示、輸出部分所組成。它主要存有只能進行靜態測量而沒有數據處理部分，所以它的應用領域受到一定的限制。
本實用新型的目的在於針對上述存在的問題，提出一種不僅能進行靜態測量，而且還能進行動態(跳動、振動)測量並設有計算機控制，以及計算機的數據處理部分，從而可拓寬其應用領域。具有示值直觀，精度高，操作十分方便、附有報警等功能。
本實用新型的技術解決方案它主要由三個部分組成，第一部分基本上是現有技術部分，它有傳感器1、轉換電路2，放大電路3、檢波電路4組成，本部分功能與現有技術相仿。第二部分是由濾波電路5、放大倍率調整電路6以及採樣保持電路7和A/D轉換電路8組成，其中的濾波電路主要由電阻R1、電容C1構成。它的作用將檢波來的信號，對其中的高頻信號濾掉，放大倍率調整電路是由LM308和電阻R3、RW1、R2組成。它將濾波後的信號放大到一定的比例，這就是1微米對應1毫伏。
採樣保持電路7由LF398和電容C2組成，而A/D轉換電路8由AD574JD組成，採樣保持電路是完成採樣和保持的功能，而12位A/D轉換電路8，它是將模擬電壓轉換成12位二進位數碼，其中前四位是高位，後8位為低位。第二部分有鍵盤電路11、數據緩衝器9和數據緩衝器10、數據鎖存器15、數據鎖存器16、數據鎖存器12，還有存貯器(2KEPROM21和2KRAM22)，還有解碼器(存貯器解碼20和外部設備解碼19)、CPU(Z-80)25和時鐘電路24以及復位電路23等組成。其中的鍵盤電路11是設在面板上，完成操作儀器，發出工作命令，使數據通過數據緩衝9送到CPU25中去。數據緩衝器9是接收鍵盤信號，以及A/D轉換的高電位數據信號，然而數據緩衝器10是把A/D轉換電路的後8位送到CPU25中去。數據緩衝9、10採用的是741S244。數據鎖存器16其作用主要是被用來存放顯示數據的高8位BCD碼，數據鎖存器15是存放顯示數據的低8位BCD碼，上述的BCD碼是通過解碼器17進行解碼，然而去推動LED18進行顯示。鎖存器12是存放指示燈的控制信號和採樣保持控制信號，鎖存器15、16、12採用的是74LS273。功效13是將功率放大去推動指示燈14。存貯器中的2KEPROM是存放儀器的初始化程序以及相應的工作程序，採用的是2716，而2KRAM是存放A/D轉換電路8的結果，另外還貯存表格等數據信息，2KRAM還作為堆棧區域使用。它採用的是6116，解碼器中的存貯解碼20，是用來將EPROM和RA-M的地址分開，並給出片選信號到2KEPROM或者RAM中去，採用的是74LS04。而外部設備解碼19是訪問不同的外部設備的接口，並給出接口的選通信分別送鎖存器16、鎖存器15、鎖存器12、緩衝器9、緩衝器10以及A/D轉換器8，採用的均是74LS138。
附
圖1是本實用新型的硬體結構工作流程示意圖。
附圖2是濾波電路、放大倍率和調整電路以及採樣保持電路和A/D轉換電路原理圖。
附圖3是鍵盤電路原理圖。
附圖4是數據緩衝器9的電路原理圖。
附圖5是數據緩衝器10的電路原理圖。
附圖6是外部設備解碼器的電路原理圖。
附圖7是鎖存器12、功效13、指示燈14的電路原理圖。
附圖8是鎖存器15、16以及解碼器17、LED18的電路原理圖。
附圖9是CPU(Z-80)25、存貯器解碼20、存貯器中的2KEPROM21和2KRAM22的電路原理圖。
附圖10是存貯器讀寫信號、外部設備讀寫信號的解碼電路原理圖。
附圖11是軟體工作流程示意圖。
附圖1中的AB是地址總線，DB是數據總線，CB是控制總線；1是傳感器、2是轉換電路、3是放大電路、4是檢波電路、5是濾波電路、6是放大倍率調整電路、7是採樣保持電路，8是A/D轉換電路、9是數據緩衝器、10是數據緩衝器、11是鍵盤電路、12是數據鎖存器、13是功效電路、14是指示燈、15、16是鎖存器、17是解碼電路、18是LED顯示電路、19是外部設備解碼電路，20是存貯器解碼電路，21是2KEPROM、22是2KRAM、23是復位電路、24是時鐘電路、25是CPU(Z-80)。
附圖11中的26是硬體復位、27是初始化程序、28是讀鍵盤、29是S1判鍵、30是S2判鍵、31是S3判鍵、32是S4判鍵、33是靜態測量、34是跳動測量、35是振幅測量、36是自校程序。
實施例本儀器歸納起來是由硬體部分(如附圖1所示)和軟體部分(如附圖11所示)。儀器裝配調試完畢以後，達到如下技術指標。測量範圍0～5毫米，分辯率是2微米，精度±5微米，各個功能鍵正常。對被測工件進行測量，對被測工件是自行車飛輪單面跳動，工件到位後工作先作旋轉運動，按下S2鍵，2秒鐘後工件跳動量由儀器自動顯示並且具有超差報警和分擋指示的功能，基本上保證8小時工作時間內可檢測飛輪3000隻左右，大大地減輕了操作工的勞動強度，儀器具有精度高示值直觀，保證了產品的質量。並且大大地提高了工作效率。
對靜態測量用某一個標準件定位以後就可測量其它被測件的尺寸以及形位誤差，還可以覽視板材的厚度等。
本實用新型克服了現有技術在測量過程中存在的問題。即跳動量難以讀數，測量誤差大、不能控制產品的質量；操作工人勞動強度大，人眼觀察疲勞和百分表易被磨損；甚至失去精度、使其效率低。
權利要求1.由傳感器1、轉換電路2、放大電路3、檢波電路4組成的智能位移測量儀，其特徵還有二個部分組成第一個部分是由濾波電路5、放大倍率調整電路6、採樣保持電路7以及A/D轉換電路8組成，其中濾波電路5由電阻R1、電容C1組成，它將檢波來的信號對其中的高頻信號濾掉，放大倍率調整電路由放大器LM308和電阻R3、RW1、R2組成，它將濾波後的信號放大到1微米對應1毫伏，採樣保持電路7是由LF398和電容C2組成，它完成採樣和保持的功能，同時保證在保持過程中要進行A/D轉換，A/D轉換電路由AD574JD組成，它將模擬電壓轉換成12位二進位數碼，其中前四位為高位，後8位為低位，第二個部分是由鍵盤電路11、數據緩衝器9、10、數據鎖存器15、16、12、存貯器(2KEPROM21以及2KRAM22)、解碼器(存貯器解碼20、外部設解碼(19)、還有CPU(Z-80)25、時鐘電路24、復位電路23等組成，其中的數據緩衝器9、10是採用的74LS244，鎖存器15、16、12採用的是74LS273，存貯器中的2KEPROM21採用的是2716，2KRAM6116，解碼器中的存貯器解碼20採用的是74LS04，外部設備解碼19採用的是74LS138。
專利摘要本實用新型涉及的是一種用於靜態、動態(跳動、振動)測量的儀器——智能位移測量儀，屬精密儀器領域。它主要由傳感器、轉換電路、放大電路、檢波電路、濾波電路、放大倍率調整電路、A/D轉換電路、數據緩衝器、數據鎖存器、解碼電路、CPU(Z—80)等組成。它不僅能對靜態測量而且對動態(振動、跳動)測量。設有計算機控制，操作簡便、精度高，示值直觀，並附有報警功能，可大大減輕工人勞動強度，提高效率。
文檔編號G01B7/02GK2048179SQ8821949
公開日1989年11月22日 申請日期1988年12月15日 優先權日1988年12月15日
發明者奚旭明 申請人:江蘇省計量測試技術研究所