網(wǎng)絡(luò)版帶移動存儲器的高性能電子柱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)版帶移動存儲器的高性能電子柱，其包括LVDT位移傳感器和信號調(diào)理模塊；所述信號調(diào)理模塊其激勵信號發(fā)生器的激勵信號輸出端分別與LVDT位移傳感器和同步脈沖取樣器相連，LVDT位移傳感器先后與交流放大器、同步取樣器和有源濾波器相連；有源濾波器輸出模擬直流電壓信號；模擬直流電壓信號先后連接到高增益直流放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和ARM單片機(jī)，ARM單片機(jī)輸出測量結(jié)果；ARM單片機(jī)可通過文件管理控制器將測量結(jié)果存儲到Excel文件里。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了電子柱現(xiàn)場測量結(jié)果的數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)傳輸功能；測量范圍大、精度高、精度誤差??；便于質(zhì)量管理人員對現(xiàn)場質(zhì)量趨勢進(jìn)行分析和實(shí)時監(jiān)控。
【專利說明】網(wǎng)絡(luò)版帶移動存儲器的高性能電子柱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電感位移測微儀，尤其涉及一種網(wǎng)絡(luò)版帶移動存儲器的高性能電子柱。
【背景技術(shù)】
[0002]電子柱因其顯示直觀、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，而廣泛應(yīng)用于汽車、家用空調(diào)/冰箱壓縮機(jī)，航天、模具、軸承等精密加工工序。目前，國內(nèi)/外現(xiàn)有產(chǎn)品均不支持U盤、SD卡、移動硬盤等大容量、可插拔式移動存儲介質(zhì)，測量結(jié)果均采用RS232 口輸出，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)(如:日期、測量時間、工位號、測量值等)追溯，滿足不了對加工過程進(jìn)行質(zhì)量趨勢分析和實(shí)時監(jiān)控的要求。采用外置電腦增加了成本，且需開發(fā)專用軟件，給使用和維護(hù)帶來了較大的不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，提供一種可以通過PC機(jī)進(jìn)行測量參數(shù)設(shè)置，具備移動存儲介質(zhì)(如U盤、SD卡、移動硬盤等)和網(wǎng)絡(luò)傳輸(以太網(wǎng)，Zigbee等有線或無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式)保存(網(wǎng)盤、云存儲器等)功能的網(wǎng)絡(luò)版帶移動存儲器的高性能電子柱。
[0004]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，網(wǎng)絡(luò)版帶移動存儲器的高性能電子柱包括LVDT位移傳感器和信號調(diào)理模塊；所述信號調(diào)理模塊由激勵信號發(fā)生器、同步取樣脈沖發(fā)生器、高增益放大器、網(wǎng)絡(luò)接口控制器、網(wǎng)絡(luò)接口、USB接口、文件管理控制器、鍵盤顯示控制器、數(shù)據(jù)存儲控制器、232串行接口、ARM單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬信號輸出口、有源濾波器、同步取樣器和交流放大器組成；所述ARM單片機(jī)的高穩(wěn)定時鐘輸出端連接到激勵信號發(fā)生器的時鐘輸入端，所述激勵信號發(fā)生器的一路激勵信號輸出端連接到LVDT位移傳感器的激勵信號輸入端，所述激勵信號發(fā)生器的另一路激勵信號輸出端連接到同步取樣脈沖發(fā)生器的激勵信號輸入端，所述LVDT位移傳感器的檢測信號輸出端連接到交流放大器的輸入端，所述交流放大器的輸出端連接到同步取樣器的取樣信號輸入端，所述同步取樣器的輸出端連接到有源濾波器的輸入端；所述有源濾波器的輸出端連接到高增益直流放大器的輸入端，所述高增益直流放大器的一路模擬信號輸出端連接到模擬信號輸出口的輸入端，所述的高增益直流放大器的另一路模擬信號輸出端連接到A/D轉(zhuǎn)換器的模擬信號輸入端；所述的A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號輸出端連接ARM單片機(jī)的數(shù)字信號輸入端，所述的ARM單片機(jī)的串行信號輸入/輸出端連接到232串行接口的串行信號輸出/輸入端，所述數(shù)據(jù)存儲控制器的輸出端連接到ARM單片機(jī)的存儲控制信號的輸入端，所述鍵盤顯示控制器的輸入/輸出端連接到ARM單片機(jī)的鍵盤顯示輸出/輸入端，所述ARM單片機(jī)的文件管理輸出/輸入端連接到文件管理控制器的文件管理輸入/輸出端，所述ARM單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)管理的輸出/輸入端連接到網(wǎng)絡(luò)接口控制器的輸入/輸出端，所述文件管理控制器的USB信號輸出/輸入端連接到USB接口的USB信號輸出/輸入端，所述網(wǎng)絡(luò)接口控制器的以太網(wǎng)信號的輸出/輸入端連接到網(wǎng)絡(luò)接口的網(wǎng)絡(luò)信號輸入/輸出端；所述232串行接口連接PC機(jī)，PC機(jī)能夠通過232串行接口與ARM單片機(jī)實(shí)時通訊，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)和ARM單片機(jī)間測量參數(shù)的下傳/上傳；實(shí)現(xiàn)單個電子柱對多種規(guī)格型號的工件的測量。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述文件管理控制器通過USB接口在移動存儲介質(zhì)里建立Excel文件，并將測量結(jié)果存儲到Excel文件。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述網(wǎng)絡(luò)接口控制器通過網(wǎng)絡(luò)接口建立與PC機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接，并將測量結(jié)果存儲到PC機(jī)或網(wǎng)盤、云存儲器內(nèi)。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)存儲控制器通過RAM單片機(jī)控制文件管理控制器的測量結(jié)果存儲和網(wǎng)絡(luò)接口控制器的測量結(jié)果發(fā)送。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述PC機(jī)通過232串行接口與ARM單片機(jī)實(shí)時通訊，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與ARM單片機(jī)間測量參數(shù)的上傳/下傳。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鍵盤顯示控制器對ARM單片機(jī)里的測量參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并顯示測量結(jié)果。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模擬信號輸出口輸出的電壓為-5VDCT+5VDC。
[0011]本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是:可通過PC機(jī)對電子柱的測量參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，為多種規(guī)格工件的現(xiàn)場測量，節(jié)約了工件換型的參數(shù)設(shè)置時間和設(shè)備經(jīng)費(fèi)。實(shí)現(xiàn)了電子柱現(xiàn)場測量結(jié)果的數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，便于質(zhì)量管理人員對現(xiàn)場質(zhì)量趨勢進(jìn)行分析和實(shí)時監(jiān)控。由于采用了 “大量程亞微米級高精度LVDT位移傳感器的信號轉(zhuǎn)換器”技術(shù)(見申請?zhí)?201320694624.9)，而具有測量范圍大精度高的優(yōu)點(diǎn)。測量范圍為:±200um，精度誤差不大于0.5um ;測量范圍為±800um，精度誤差不大于lum。量程最大可達(dá)±3000um。存儲格式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面本實(shí)用新型將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述:
[0014]如圖1所示，包括LVDT位移傳感器I和信號調(diào)理模塊19，所述信號調(diào)理模塊由激勵信號發(fā)生器2、同步取樣脈沖發(fā)生器3、高增益放大器4、網(wǎng)絡(luò)接口控制器5、網(wǎng)絡(luò)接口 6、USB接口 7、文件管理控制器8、鍵盤顯示控制器9、數(shù)據(jù)存儲控制器10、232串行接口 11、ARM單片機(jī)13、A/D轉(zhuǎn)換器14、模擬信號輸出口 15、有源濾波器16、同步取樣器17和交流放大器18組成。本實(shí)用新型所述的ARM單片機(jī)13的高穩(wěn)定時鐘輸出端連接到激勵信號發(fā)生器2的時鐘輸入端，所述的激勵信號發(fā)生器2的一路激勵信號輸出端連接到LVDT位移傳感器I的激勵信號輸入端，所述的激勵信號發(fā)生器2的另一路激勵信號輸出端連接到同步取樣脈沖發(fā)生器3的激勵信號輸入端，所述的LVDT位移傳感器I的檢測信號輸出端連接到交流放大器18的輸入端，所述的交流放大器18的輸出端連接到同步取樣器17的取樣信號輸入端，所述的同步取樣器17的輸出端連接到有源濾波器16的輸入端。所述的有源濾波器16的輸出端連接到高增益直流放大器4的輸入端，所述的高增益直流放大器4的模擬信號輸出端連接到模擬信號輸出口 15的輸入端，所述的高增益直流放大器4的另一路模擬信號輸出端連接到A/D轉(zhuǎn)換器14的模擬信號輸入端。所述的A/D轉(zhuǎn)換器14的數(shù)字信號輸出端連接ARM單片機(jī)13的數(shù)字信號輸入端，所述的ARM單片機(jī)13的串行信號輸入/輸出端連接到232串行接口 11的串行信號輸出/輸入端，所述數(shù)據(jù)存儲控制器10的輸出端連接到ARM單片機(jī)13的存儲控制信號的輸入端，所述鍵盤顯示控制器9的輸入/輸出端連接到ARM單片機(jī)13的鍵盤顯示輸出/輸入端9，所述ARM單片機(jī)13的文件管理輸出/輸入端連接到文件管理控制器8的文件管理輸入/輸出端，所述ARM單片機(jī)13的網(wǎng)絡(luò)管理的輸出/輸入端連接到網(wǎng)絡(luò)接口控制器5的輸入/輸出端，所述文件管理控制器8的USB信號輸出/輸入端連接到USB接口 7的USB信號輸出/輸入端，所述網(wǎng)絡(luò)接口控制器5的以太網(wǎng)信號的輸出/輸入端連接到網(wǎng)絡(luò)接口 6的網(wǎng)絡(luò)信號輸入/輸出端。
[0015]本實(shí)用新型所述模擬信號輸出口 15輸出的電壓為-5VDCT+5VDC。其采用通用的Excel格式，方便離線SPC分析。
[0016]本實(shí)用新型在使用時可通過232串行接口連接PC機(jī)，PC機(jī)能夠通過232串行接口與ARM單片機(jī)實(shí)時通訊，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)和ARM單片機(jī)間測量參數(shù)的下傳/上傳；實(shí)現(xiàn)單個電子柱對多種規(guī)格型號的工件的測量。
[0017]本實(shí)用新型在使用時可通過USB接口連接移動存儲介質(zhì)，文件管理控制器通過USB接口將測量結(jié)果以Excel格式存儲到移動存儲介質(zhì)里。
[0018]本實(shí)用新型在使用時可通過網(wǎng)絡(luò)接口建立與PC機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接，并將測量結(jié)果傳輸?shù)絇C機(jī)(或網(wǎng)盤、云存儲器)里。
[0019]本實(shí)用新型在使用時數(shù)據(jù)存儲控制器可通過ARM單片機(jī)控制文件管理控制器的測量結(jié)果存儲和網(wǎng)絡(luò)接口控制器的測量結(jié)果發(fā)送。
[0020]本實(shí)用新型在使用時可通過鍵盤顯示控制器對ARM單片機(jī)里的測量參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并顯示測量結(jié)果。
[0021]本實(shí)用新型中的高穩(wěn)定的高增益交流放大器4的型號為LF351，ARM單片機(jī)13的型號為STM32F103，激勵信號產(chǎn)生器2的型號為AD9835，同步取樣脈沖發(fā)成器3的型號為LM393，高增益直流放大器4的型號為TL074，A/D轉(zhuǎn)換器8的型號為ADS1254。網(wǎng)絡(luò)接口控制器的型號為CH376。文件管理控制器的型號為ENC28J60。
[0022]【具體實(shí)施方式】2:本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】與實(shí)施方式I的區(qū)別是，文件管理控制器8可通過USB接口 7在移動存儲介質(zhì)里建立Excel文件，并將測量結(jié)果存儲到Excel文件。
[0023]【具體實(shí)施方式】3:本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】與實(shí)施方式I的區(qū)別是:網(wǎng)絡(luò)接口控制器5可通過網(wǎng)絡(luò)接口 6建立與PC機(jī)12的網(wǎng)絡(luò)連接，并將測量結(jié)果存儲到PC機(jī)12 (或網(wǎng)盤、云存儲器)里。
[0024]【具體實(shí)施方式】4:本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】與實(shí)施方式I的區(qū)別是:數(shù)據(jù)存儲控制器10可通過RAM13控制文件管理控制器8的測量結(jié)果存儲和網(wǎng)絡(luò)接口控制器5的測量結(jié)果發(fā)送。
[0025]【具體實(shí)施方式】5:本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】與實(shí)施方式I的區(qū)別是:它還包括PC機(jī)12，PC機(jī)12通過232串行接口 11與ARM單片機(jī)13實(shí)時通訊，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與ARM單片機(jī)13間測量參數(shù)的上傳/下傳。
[0026]本實(shí)用新型解決了傳統(tǒng)電子柱不能通過PC機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，不能將測量結(jié)果進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葐栴}。網(wǎng)絡(luò)版高性能電子柱的信號調(diào)理模塊，其激勵信號發(fā)生器的激勵信號輸出端分別與LVDT位移傳感器和同步脈沖取樣器相連，LVDT位移傳感器先后與交流放大器、同步取樣器和有源濾波器相連。有源濾波器輸出模擬直流電壓信號。模擬直流電壓信號先后連接到高增益直流放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和ARM單片機(jī)，ARM單片機(jī)輸出測量結(jié)果。ARM單片機(jī)可通過文件管理控制器將測量結(jié)果存儲到Excel文件里，或者通過網(wǎng)絡(luò)控制器將測量結(jié)果進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。該實(shí)用新型采用了“大量程亞微米級高精度位移傳感器的轉(zhuǎn)換器”技術(shù)，具有高精度，大量程的優(yōu)點(diǎn)，該發(fā)明便于質(zhì)量管理人員對現(xiàn)場生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行分析和實(shí)時監(jiān)控。
【權(quán)利要求】
1.網(wǎng)絡(luò)版帶移動存儲器的高性能電子柱，其特征是:包括LVDT位移傳感器(I)和信號調(diào)理模塊(19);所述信號調(diào)理模塊(19)由激勵信號發(fā)生器(2)、同步取樣脈沖發(fā)生器(3)、高增益放大器(4)、網(wǎng)絡(luò)接口控制器(5)、網(wǎng)絡(luò)接口(6)、USB接口(7)、文件管理控制器(8)、鍵盤顯示控制器(9)、數(shù)據(jù)存儲控制器(10)、232串行接口(11)、ARM單片機(jī)(13)、A/D轉(zhuǎn)換器(14)、模擬信號輸出口( 15)、有源濾波器(16)、同步取樣器(17)和交流放大器(18);所述ARM單片機(jī)(13)的高穩(wěn)定時鐘輸出端連接到激勵信號發(fā)生器(2)的時鐘輸入端，所述激勵信號發(fā)生器(2)的一路激勵信號輸出端連接到LVDT位移傳感器(I)的激勵信號輸入端，所述激勵信號發(fā)生器(2)的另一路激勵信號輸出端連接到同步取樣脈沖發(fā)生器(3)的激勵信號輸入端，所述LVDT位移傳感器(I)的檢測信號輸出端連接到交流放大器(18)的輸入端，所述交流放大器(18)的輸出端連接到同步取樣器(17)的取樣信號輸入端，所述同步取樣器(17)的輸出端連接到有源濾波器(16)的輸入端；所述有源濾波器(16)的輸出端連接到高增益直流放大器(4)的輸入端，所述高增益直流放大器(4)的一路模擬信號輸出端連接到模擬信號輸出口(15)的輸入端，所述的高增益直流放大器(4)的另一路模擬信號輸出端連接到A/D轉(zhuǎn)換器(14)的模擬信號輸入端；所述的A/D轉(zhuǎn)換器(14)的數(shù)字信號輸出端連接ARM單片機(jī)(13)的數(shù)字信號輸入端，所述的ARM單片機(jī)(13)的串行信號輸入/輸出端連接到232串行接口(11)的串行信號輸出/輸入端，所述數(shù)據(jù)存儲控制器(10)的輸出端連接到ARM單片機(jī)(13)的存儲控制信號的輸入端，所述鍵盤顯示控制器(9)的輸入/輸出端連接到ARM單片機(jī)(13)的鍵盤顯示輸出/輸入端(9)，所述ARM單片機(jī)(13)的文件管理輸出/輸入端連接到文件管理控制器(8)的文件管理輸入/輸出端，所述ARM單片機(jī)(13)的網(wǎng)絡(luò)管理的輸出/輸入端連接到網(wǎng)絡(luò)接口控制器(5)的輸入/輸出端，所述文件管理控制器(8)的USB信號輸出/輸入端連接到USB接口(7)的USB信號輸出/輸入端，所述網(wǎng)絡(luò)接口控制器(5)的以太網(wǎng)信號的輸出/輸入端連接到網(wǎng)絡(luò)接口(6)的網(wǎng)絡(luò)信號輸入/輸出端；所述232串行接口(11)連接PC機(jī)(12)。
【文檔編號】G01B7/02GK203704853SQ201320771808
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】蔣文郁, 唐建忠 申請人:無錫市邁日機(jī)器制造有限公司