一種檢測物體相對位置的裝置的製作方法
2023-05-21 17:23:51
專利名稱：一種檢測物體相對位置的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測物體相對位置的裝置，用以解決判斷兩種物體在裝配時位置是否吻合的問題。
背景技術：
在安裝兩種相對滑動的物體時，判斷安裝是否到位時，兩種物體的相對位置信息成為了很重要的判別標準。現有技術中已經設計了利用磁位置傳感器，其方法是在一個物體上安裝霍爾傳感器，在另外一個物體上安裝一塊磁鐵，當兩個物體位置發生變化時，霍爾傳感器接收到的磁場量不同，從而引起其電流值或電壓值的變化，通過測量霍爾傳感器的電流值或電壓值就可以計算出兩個物體的相對位置。這樣的方法的缺點是對工作環境要求較高，容易受噪聲或其他外幹擾的影響，導致測量值不夠穩定可靠。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的缺點，提供一種檢測物體相對位置的裝置。本發明是通過以下技術方案來實現的
在物體相對位置傳感檢測部分中安裝下端被檢測物體，上端被檢測物體向右運動，當非接觸電容式液位傳感器的中心線到達密封水盒的左邊界時，非接觸電容式液位傳感器的指示燈點亮，表明安裝位置吻合。本發明的結構包括物體相對位置傳感檢測部分和單片機控制部分，物體相對位置傳感檢測部分由上端被檢測物體、非接觸電容式液位傳感器、非接觸電容式液位傳感器與單片機的連接線路、下端被檢測物體、密封水盒組成。上端被檢測物體的表面安裝非接觸電容液位傳感器，下端被檢測物體的下表面安裝密封水盒，非接觸電容式傳感器通過連接線與單片機控制部分相連。非接觸電容式液位傳感器包括輸出插座、指示燈、基準調校孔，輸出插座包括 5V工作電源端VCC，傳感器信號輸出端，接地端GND。當被檢測液面超過非接觸電容式液位傳感器面積的一半時，指示燈點亮，傳感器信號輸出端輸出低電平。基準調校孔用於調整非接觸電容式液位傳感器的靈敏度，即調整被檢測液面的所佔非接觸電容式液位傳感器面積的比值。非接觸電容式液位傳感器的5V工作電源端VCC，傳感器信號輸出端，接地端GND 三根線連接至單片機控制部分中的傳感器連接插座P1，其中非接觸電容式液位傳感器的 5V工作電源端VCC 1連接至傳感器連接插座Pl的1腳，非接觸電容式液位傳感器的傳感器信號輸出端連接至傳感器連接插座Pl的2腳，非接觸電容式液位傳感器的接地端GND 3連接至傳感器連接插座Pl的3腳。單片機控制部分包括單片機U1、傳感器連接插座P1、單片機Ul輸入信號上拉電路R1、R2、傳感器信號輸入管腳PE4、單片機Ul晶振電路Yl、C29、C30、單片機Ul電源濾波電路C27、C28、電源VCC_5V和地。
單片機控制部分的上拉電路Rl，R2是用來保證來自傳感器輸入信號至單片機Ul 的PE4輸入管腳的穩定性。單片機Ul採用ATmegal28-16AC，由Y1，C29，C30連接成的電路為單片機Ul提供系統時鐘，由C27，C28連接成的電路為單片機Ul的工作電源提供濾波，防止外界幹擾而導致工作電源不穩定。單片機Ul首先完成初始化，其主要目的是完成輸入輸出管腳、中斷定時器的配置，設置為低電平觸發中斷。當上端被檢測物體和下端被檢測物體位置吻合時，傳感器信號輸出端輸出低電平，單片機控制部分的插座Pl的2腳也為低電平，經過上拉電路Rl，R2後輸入到單片機Ul的PE4腳，此時PE4腳為低電平，由於PE4腳為單片機Ul的INT4，在初始化時設置了低電平觸發中斷，所以單片機Ul觸發中斷，判斷上端被檢測物體和下端被檢測物體位置吻合。當上端被檢測物體和下端被檢測物體位置不吻合時，PE4腳為高電平，單片機Ul的INT4不被觸發，系統循環繼續檢測。本發明的有益效果是
採用非接觸電容式液位傳感器作為前段位置信號的採集，由於該傳感器採用純電子電路式結構，非機械工作方式，性能穩定壽命耐久，高穩定，高敏感度，抗幹擾性好，不受外界電磁幹擾，適合複雜環境使用，所以該裝置可以克服現有技術中容易受外界幹擾的不足，為物體相對位置的檢測提供較好的穩定性和可靠性。由於該裝置中的非接觸電容式液位傳感器和密封水盒的安裝位置可以任意調整， 同時密封水盒的大小也可以調整，所以該裝置針對不同物體的相對位置檢測時具有廣泛性的適用性。該裝置結構簡潔，容易使用。
圖1為本發明液位檢測裝置的結構示意圖。圖中1、上端被檢測物體2、非接觸電容式液位傳感器3、非接觸電容式液位傳感器的中心線4、非接觸電容式液位傳感器與單片機的連接線 5、單片機控制部分
6、密封水盒 7、密封水盒的左邊界8、下端被檢測物體。圖2為本發明非接觸電容式液位傳感器結構圖。圖中9、5V工作電源端VCC 10、傳感器信號輸出端
11、接地端GND 12、輸出插座 13、指示燈 14、基準調校孔。圖3為本發明控制電路原理圖。圖4為本發明控制程序流程圖。
具體實施例方式本發明的結構包括物體相對位置傳感檢測部分和單片機控制部分，物體相對位置傳感檢測部分由上端被檢測物體、非接觸電容式液位傳感器、非接觸電容式液位傳感器與單片機的連接線路、下端被檢測物體、密封水盒組成。上端被檢測物體的表面安裝非接觸電容液位傳感器，下端被檢測物體的下表面安裝密封水盒，非接觸電容式傳感器通過連接線與單片機控制部分相連。非接觸電容式液位傳感器包括輸出插座、指示燈、基準調校孔，輸出插座包括5V工作電源端VCC，傳感器信號輸出端，接地端GND。當被檢測液面超過非接觸電容式液位傳感器面積的一半時，指示燈點亮，傳感器信號輸出端輸出低電平。基準調校孔用於調整非接觸電容式液位傳感器的靈敏度，即調整被檢測液面的所佔非接觸電容式液位傳感器面積的比值。非接觸電容式液位傳感器的5V工作電源端VCC，傳感器信號輸出端，接地端GND 三根線連接至單片機控制部分中的傳感器連接插座P1，其中非接觸電容式液位傳感器的 5V工作電源端VCC 1連接至傳感器連接插座Pl的1腳，非接觸電容式液位傳感器的傳感器信號輸出端連接至傳感器連接插座Pl的2腳，非接觸電容式液位傳感器的接地端GND 3連接至傳感器連接插座Pl的3腳。單片機控制部分包括單片機U1、傳感器連接插座P1、單片機Ul輸入信號上拉電路Rl、R2、傳感器信號輸入管腳PE4、單片機Ul晶振電路Yl、C29、C30、單片機Ul電源濾波電路C27、C28、電源VCC_5V和地。單片機控制部分的上拉電路Rl，R2是用來保證來自傳感器輸入信號至單片機Ul 的PE4輸入管腳的穩定性。單片機Ul採用ATmegal28-16AC，由Y1，C29，C30連接成的電路為單片機Ul提供系統時鐘，由C27，C28連接成的電路為單片機Ul的工作電源提供濾波，防止外界幹擾而導致工作電源不穩定。單片機Ul首先完成初始化，其主要目的是完成輸入輸出管腳、中斷定時器的配置，設置為低電平觸發中斷。當上端被檢測物體和下端被檢測物體位置吻合時，傳感器信號輸出端輸出低電平，單片機控制部分的插座Pl的2腳也為低電平，經過上拉電路Rl，R2後輸入到單片機Ul的PE4腳，此時PE4腳為低電平，由於PE4腳為單片機Ul的INT4，在初始化時設置了低電平觸發中斷，所以單片機Ul觸發中斷，判斷上端被檢測物體和下端被檢測物體位置吻合。當上端被檢測物體和下端被檢測物體位置不吻合時，PE4腳為高電平，單片機Ul的INT4不被觸發，系統循環繼續檢測。
權利要求
1.一種檢測物體相對位置的裝置，其特徵是所述裝置包括物體相對位置傳感檢測部分和單片機控制部分，物體相對位置傳感檢測部分由上端被檢測物體、非接觸電容式液位傳感器、非接觸電容式液位傳感器與單片機的連接線路、下端被檢測物體、密封水盒組成；上端被檢測物體的表面安裝非接觸電容液位傳感器，下端被檢測物體的下表面安裝密封水盒，非接觸電容式傳感器通過連接線與單片機控制部分相連。
2.根據權利1所述的一種檢測物體相對位置的裝置，其特徵是非接觸電容式液位傳感器包括輸出插座、指示燈、基準調校孔，輸出插座包括5V工作電源端VCC，傳感器信號輸出端，接地端GND ；5V工作電源端VCC，傳感器信號輸出端，接地端GND三根線連接至單片機控制部分中的傳感器連接插座Pl，其中非接觸電容式液位傳感器的5V工作電源端VCC 1連接至傳感器連接插座Pl的1腳，非接觸電容式液位傳感器的傳感器信號輸出端連接至傳感器連接插座 Pl的2腳，非接觸電容式液位傳感器的接地端GND 3連接至傳感器連接插座Pl的3腳。
3.根據權利1所述的一種檢測物體相對位置的裝置，其特徵是單片機控制部分包括單片機U1、傳感器連接插座P1、單片機Ul輸入信號上拉電路Rl、R2、傳感器信號輸入管腳 PE4、單片機Ul晶振電路Y1、C29、C30、單片機Ul電源濾波電路C27、C28、電源VCC_5V和地。
全文摘要
一種檢測物體相對位置的裝置，包括物體相對位置傳感檢測部分和單片機控制部分，物體相對位置傳感檢測部分由上端被檢測物體、非接觸電容式液位傳感器、非接觸電容式液位傳感器與單片機的連接線路、下端被檢測物體、密封水盒組成。由於該裝置中的非接觸電容式液位傳感器和密封水盒的安裝位置可以任意調整，同時密封水盒的大小也可以調整，所以該裝置針對不同物體的相對位置檢測時具有廣泛性的適用性。
文檔編號G01B7/31GK102288102SQ20111021300
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月28日 優先權日2011年7月28日
發明者劉興, 周祖茗, 孫一鳴, 張華 , 張超, 彭向東, 汪韓韓, 王豔慶 申請人:南昌大學