基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，包括F型涂層探頭、音頻插頭、3芯線纜、數(shù)據(jù)采集及編碼調(diào)制電路模塊，該模塊包括數(shù)據(jù)處理電路，所述的數(shù)據(jù)處理電路包括U5微控制器，其中所述U5微控制器的5號接線腳為PTA3/EXTAL0端，6號接線腳為PTA4/LLWU_P0/XTAL0端，5號接線腳和6號接線腳之間通過電阻R5相連接，且電阻R5上并聯(lián)有晶振X2，晶振X2的兩側(cè)分別通過電容C31和電容C32接地。本發(fā)明具有提高移動終端使用效率，降低儀器成本，是普通檢測儀成本的4成，測量更加準(zhǔn)確，測量精度高，檢測誤差從±3%縮小至±1%，自動化程度更高，解決了儀器的網(wǎng)絡(luò)化問題，數(shù)據(jù)備份問題，體積小，壽命長，配置有該電路的檢測儀壽命提升2.5倍的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的涂層測厚儀采用主機(jī)加涂層探頭的形式構(gòu)成涂層厚度檢測儀，作為一種專業(yè)儀器，這種模式沿用了幾十年。但這種傳統(tǒng)的涂層測厚儀存在如下缺點(diǎn):
1.顯示內(nèi)容不夠豐富，目前的硬度計(jì)多采用低分辨率(通常是128*64)FSTN液晶點(diǎn)陣。雖然能夠顯示一些菜單和測量結(jié)果，但是如果要進(jìn)行多次結(jié)果的對比分析，只能借助PC機(jī)軟件在電腦上完成，這就造成了很大的不便。
[0003]2.較難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的溫度補(bǔ)償算法。由于涂層探頭基本都是靠線圈作為主要的敏感部件，由于存在著分布電阻，而使得涂層探頭受溫度的影響較大，尤其是手溫對探頭的影響常常影響測量結(jié)果到無法讓人接受的地步，而采用傳統(tǒng)的單片做溫度補(bǔ)償，從運(yùn)算速度和運(yùn)算深度來講都是比較吃力的。
[0004]3.數(shù)據(jù)處理能力有限。傳統(tǒng)涂層測厚儀僅僅能完成簡單的測量功能和顯示功能，而對大量數(shù)據(jù)的比對分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)挖掘是無能為力的。
[0005]4.傳統(tǒng)涂層測厚儀大部分成本是花在了主機(jī)上，尤其是主機(jī)的非測量電路部分。測量電路的成本只占不到1/8，也就是說大部分成本是落在了它并不擅長的顯示、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸及其他輔助功能上面。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，利用手機(jī)等移動終端強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和顯示功能實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)挖掘，并可以有美觀、方便的顯示功能，充分利用移動終端的普遍性，提高移動終端使用效率，降低儀器成本，是普通檢測儀成本的4成，采用這種模式，單片機(jī)可以除了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)編碼幾乎沒有其他的任務(wù)，因此其測量速度和精度都是傳統(tǒng)的涂層測厚電路無法比擬的，因而使得測量更加準(zhǔn)確，測量精度高，將目前該行業(yè)中難以攻克的檢測誤差的從±3%縮小至±1%，自動化程度更高，解決了儀器的網(wǎng)絡(luò)化問題，數(shù)據(jù)備份問題，體積小，壽命長，由于用電量低等因素，配置有該電路的檢測儀壽命提升2.5倍。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供如下一種基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，包括F型涂層探頭、音頻插頭、3芯線纜、數(shù)據(jù)采集及編碼調(diào)制電路模塊，所述數(shù)據(jù)采集及編碼調(diào)制電路模塊包括數(shù)據(jù)處理電路。
[0008]作為優(yōu)選，所述的數(shù)據(jù)處理電路包括型號為MKL05Z32VFK4的U5微控制器，所述U5微控制器包括f 24號、共計(jì)24個接線腳，其中所述U5微控制器的5號接線腳為PTA3/EXTALO端，6號接線腳為PTA4/LLWU_P0/XTAL0端，5號接線腳和6號接線腳之間通過電阻R5相連接，且電阻R5上并聯(lián)有晶振X2，晶振X2的兩側(cè)分別通過電容C31和電容C32接地。
[0009]作為優(yōu)選，所述U5微控制器的3號接線腳為VDD VREHl端，3號接線腳接有Vin端，3號接線腳還接有電容C25，電容C25的另一端接地。
[0010]作為優(yōu)選，所述U5微控制器的17號接線腳為PTB3/IRQ_14端，接有STK_TX端，STK_TX端后接有電阻R11，電阻Rll后并聯(lián)接有電容C8和電容C9，電容C9后接地，電容C8后接有電阻R12，電阻R12后接地，電容C8和電阻Rl2之間還接有MIC端。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述U5微控制器的18號接線腳為PTB4/IRQ_15/LLWU_P6端，接有STK_RX端后接有電容C5，電容C5后接有LEFT端，STK_RX端后還接有電阻R9，電阻R9后接有Vin端，STK_RX端后還接有電阻R10，電阻RlO后接地。
[0012]作為優(yōu)選，所述U5微控制器的23號接線腳為PTAl/IRQ_l/RESET_b端，23號接線腳后接nRESET端，nRESET端后接有電阻R51，電阻R51后接有Vin端，nRESET端后還接有電容C41，電容C41后接地，nRESET端后還接有電容C6，電容C6后接RIGHT端。
[0013]作為優(yōu)選，所述U5微控制器的16號接線腳為PTA9端，接有P0WER_EN端，P0WER_EN端后接有供電電路，所述供電電路為P0WER_EN端后接的電阻R7，電阻R7后接有電容C21，電容C21后接地，電阻R7后接有電容C3，電容C3為有極性電容，正極一側(cè)與電阻R7相連接，電容C3后接地，電阻R7后還接有電阻R24，電阻R24后接有電阻R23，電阻R23后接地，電阻R7后還接有二極管D20，二極管D20后接有電感LI ；
作為優(yōu)選，還包括型號為TPS61040DBV的U4控制器，U4控制器的SW端與二極管D20的正極端相連接，U4控制器的GND端接地，電阻R24后與U4控制器的FB端相連接，電感LI后與U4控制器的Vin端相連接，U4控制器的En端接SHUTDOWN端，電感LI后還接有電容C30，電容C30為有極性電容，正極一側(cè)與電感LI相連接，電容C30后接地，電感LI后還接有紐扣電池P3 ；
作為優(yōu)選，P0WER_EN端后還接有型號為SI2323DS的場效應(yīng)管，場效應(yīng)管的G端接P0WER_EN端，場效應(yīng)管的D端接+5V_F電源，場效應(yīng)管的S端接與二極管D20的負(fù)極端相連接，場效應(yīng)管的D端還接有二極管VQ5，二極管VQ5后與場效應(yīng)管的S端相連接，電阻R7后還接有TPl端。
[0014]作為優(yōu)選，所述U5微控制器的I號接線腳為PTB6/IRQ_2端，I號接線腳接Fl端，F(xiàn)I端接有測量電路，所述測量電路為PFl上設(shè)有三個接線腳，PFl上的I號接線腳接有+2V_F電源，+2V_F電源后接有電阻R40，電阻R40后接有電阻R47，電阻R40后接有運(yùn)算放大器U2C，且電阻R40與運(yùn)算放大器U2C的反向輸入端相連接，電阻R47后與運(yùn)算放大器U2C的輸出端相連接，電阻R47上并聯(lián)有電容C4，PFl上的2號接線腳與運(yùn)算放大器U2C的同向輸入端相連接，PFl上的I號接線腳與PFl上的2號接線腳通過電阻R13相連接；
作為優(yōu)選，運(yùn)算放大器U2C的輸出端接有電阻R41，電阻R41后接有電容C7，電容C7后接有運(yùn)算放大器U2D，運(yùn)算放大器U2D的同向輸入端與電容C7相連接，運(yùn)算放大器的反向輸入端接有+2V_F端，運(yùn)算放大器U2D的輸出端接有電阻R49，電阻R49后與運(yùn)算放大器U2D的同向輸入端相連接；
作為優(yōu)選，運(yùn)算放大器U2D的輸出端接有電阻R42，電阻R42后接有電阻R37，電阻R37后接有運(yùn)算放大器U2B，運(yùn)算放大器U2B的反向輸入端與電阻R37相連接，運(yùn)算放大器U2B的同向輸入端接有+2V_F端，運(yùn)算放大器U2B的輸出端通過電阻R14與PFl上的3號接線腳相連接，運(yùn)算放大器U2B的反向輸入端還接有電容C45，電容C45后與運(yùn)算放大器U2B的輸出端相連接；
作為優(yōu)選，運(yùn)算放大器U2D的同向輸入端通過電阻R8與運(yùn)算放大器U2B的輸出端相連接，運(yùn)算放大器U2D的輸出端還接有型號為74LVC1G14DBVR的IC芯片，所述IC芯片的NC端空置，IA端與運(yùn)算放大器U2D的輸出端相連接，GND端接地，Vcc端接Vin端，IY端接FI端，所述Vin端與R51相連接。
[0015]作為優(yōu)選，還包括放大處理電路，所述放大處理電路為+2V_F端后接有運(yùn)算放大器U2A，運(yùn)算放大器U2A的反向輸入端與+2V_F端相連接，運(yùn)算放大器U2A的反向輸入端通過電阻R15與運(yùn)算放大器U2A的輸出端相連接，運(yùn)算放大器U2A的同向輸入端接有電阻R18，電阻R18后接地，運(yùn)算放大器U2A的同向輸入端還接有電阻R16，電阻R16后接有電容C10,電容ClO為有極性電容，電容ClO的正極與電阻R16相連接，電阻R16后接有電阻R17，電阻R17后接有電容C18，電容C18后接地，電阻R17后接有+5V_F端，+5V_F端與接地端之間設(shè)有型號為TLC27M9ID的集成電路芯片。
[0016]作為優(yōu)選，所述U5微控制器的2號接線腳為PTB7/IRQ_3端，且2號接線腳空置；4號接線腳為VREFL VSS端，4號接線腳接地；7號接線腳為PTA5/LLWU_P1/RTC_CLKIN端，且7號接線腳空置；8號接線腳為PTA6/LLWU_P2端，且8號接線腳空置；9號接線腳為PTBlO端，且9號接線腳空置；10號接線腳為PTBll端，且10號接線腳空置；11號接線腳為PTA7/IRQ_7/LLWU_P3端，且11號接線腳空置；12號接線腳為PTB0/IRQ_8/LLWU_P4端，12號接線腳接SHUTDOWN端；13號接線腳為PTB1/IRQ_9端，且13號接線腳空置；14號接線腳為PTB2/IRQ_10/LLWU_P5端，且14號接線腳空置；15號為PTA8端，且15號接線腳空置；19號接線腳為PTB5/IRQ_16端，且19號接線腳空置；20號接線腳為PTA12/IRQ_17端，且20號接線腳空置；21號接線腳為PTB13端，且21號接線腳空置；22號接線腳為PTA0/IRQ_0/LLWU_P7/SWD_CLK端，且22號接線腳接SWD_CLK端。
[0017]采用本技術(shù)方案的有益效果:該電路可置于F型涂層探頭中，用戶只需采購裝有該電路的F型涂層探頭，并在移動終端上下載免費(fèi)的APP軟件就可以使用，降低了儀器成本，提高了儀器性能，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲能力、數(shù)據(jù)傳輸能力，增強(qiáng)了儀器便攜性，一根沖擊裝置只需要一個簡單的包裝就可以攜帶，到現(xiàn)場不需要用沉重的儀器箱。
[0018]經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，利用該電路保證了測厚儀測量涂層厚度的準(zhǔn)確性，其測量誤差不超過被測涂層厚度的±0.01%，測量精度高，性能可靠，提高了測厚儀的使用壽命及穩(wěn)定性，待機(jī)和長達(dá)一年，有效提高測厚儀的使用性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的鐵磁型涂層測厚儀控制部分電路圖。
[0020]圖2為圖1中P0WER_EN端后的電源供電部分電路圖。
[0021]圖3為F型涂層探頭的接口處電路圖。
[0022]圖4為TLC27M9ID芯片處放大電路。
[0023]圖5為本發(fā)明的測厚儀電路原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]為便于說明，下面結(jié)合附圖，對發(fā)明的基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路做詳細(xì)說明。
[0025]如圖1至圖5中所示，一種基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，包括F型涂層探頭、音頻插頭、3芯線纜、數(shù)據(jù)采集及編碼調(diào)制電路模塊。
[0026]所述數(shù)據(jù)采集及編碼調(diào)制電路模塊包括數(shù)據(jù)處理電路。
[0027]所述的基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，所述的數(shù)據(jù)處理電路包括型號為MKL05Z32VFK4的U5微控制器，所述U5微控制器包括I?24號、共計(jì)24個接線腳；
I號接線腳為PTB6/IRQ_2端，且I號接線腳接Fl端，
2號接線腳為PTB7/IRQ_3端，且2號接線腳空置；
3號接線腳為VDD VREFH端，3號接線腳接有Vin端，3號接線腳還接有電容C25，電容C25的另一端接地；
4號接線腳為VREFL VSS端，4號接線腳接地；
5號接線腳為PTA3/EXTAL0端，6號接線腳為PTA4/LLWU_P0/XTAL0端，5號接線腳和6號接線腳之間通過電阻R5相連接，且電阻R5上并聯(lián)有晶振X2，晶振X2的兩側(cè)分別通過電容C31和電容C32接地；
7號接線腳為PTA5/LLWU_P1/RTC_CLKIN端，且7號接線腳空置；
8號接線腳為PTA6/LLWU_P2端，且8號接線腳空置；
9號接線腳為PTBlO端，且9號接線腳空置；
10號接線腳為PTBll端，且10號接線腳空置；
11號接線腳為PTA7/IRQ_7/LLWU_P3端，且11號接線腳空置；
12號接線腳為PTB0/IRQ_8/LLWU_P4端，12號接線腳接SHUTDOWN端；
13號接線腳為PTB1/IRQ_9端，且13號接線腳空置；
14號接線腳為PTB2/IRQ_10/LLWU_P5端，且14號接線腳空置；
15號為PTA8端，且15號接線腳空置；
16號接線腳為PTA9端，接有P0WER_EN端。
[0028]P0WER_EN端后接有供電電路，所述供電電路為P0WER_EN端后接的電阻R7，電阻R7后接有電容C21，電容C21后接地，電阻R7后接有電容C3，電容C3為有極性電容，正極一側(cè)與電阻R7相連接，電容C3后接地，電阻R7后還接有電阻R24，電阻R24后接有電阻R23，電阻R23后接地，電阻R7后還接有二極管D20，二極管D20后接有電感LI ；
還包括型號為TPS61040DBV的U4控制器，U4控制器的SW端與二極管D20的正極端相連接，U4控制器的GND端接地，電阻R24后與U4控制器的FB端相連接，電感LI后與U4控制器的Vin端相連接，U4控制器的En端接SHUTDOWN端，電感LI后還接有電容C30，電容C30為有極性電容，正極一側(cè)與電感LI相連接，電容C30后接地，電感LI后還接有紐扣電池P3 ；
P0WER_EN端后還接有型號為SI2323DS的場效應(yīng)管，場效應(yīng)管的G端接P0WER_EN端，場效應(yīng)管的D端接+5V_F電源，場效應(yīng)管的S端接與二極管D20的負(fù)極端相連接，場效應(yīng)管的D端還接有二極管VQ5，二極管VQ5后與場效應(yīng)管的S端相連接，電阻R7后還接有TPl端；17號接線腳為PTB3/IRQ_14端，接有STK_TX端，STK_TX端后接有電阻R11，電阻Rll后并聯(lián)接有電容C8和電容C9，電容C9后接地，電容C8后接有電阻R12，電阻R12后接地，電容C8和電阻R12之間還接有MIC端；
18號接線腳為PTB4/IRQ_15/LLWU_P6端，接有STK_RX端后接有電容C5，電容C5后接有LEFT端，STK_RX端后還接有電阻R9，電阻R9后接有Vin端，STK_RX端后還接有電阻R10，電阻RlO后接地；
19號接線腳為PTB5/IRQ_16端，且19號接線腳空置；
20號接線腳為PTA12/IRQ_17端，且20號接線腳空置；
21號接線腳為PTB13端，且21號接線腳空置；
22號接線腳為PTA0/IRQ_0/LLWU_P7/SWD_CLK端，且22號接線腳接SWD_CLK端；
23號接線腳為PTAl/IRQ_l/RESET_b端，23號接線腳后接nRESET端，nRESET端后接有電阻R51，電阻R51后接有Vin端，nRESET端后還接有電容C41，電容C41后接地，nRESET端后還接有電容C6，電容C6后接RIGHT端。
[0029]還包括測量電路，所述測量電路為PFl是F型涂層探頭的接口，PFl上設(shè)有三個接線腳，PFl上的I號接線腳接有+2V_F電源，+2V_F電源后接有電阻R40，電阻R40后接有電阻R47，電阻R40后接有運(yùn)算放大器U2C，且電阻R40與運(yùn)算放大器U2C的反向輸入端相連接，電阻R47后與運(yùn)算放大器U2C的輸出端相連接，電阻R47上并聯(lián)有電容C4，PFl上的2號接線腳與運(yùn)算放大器U2C的同向輸入端相連接，PFl上的I號接線腳與PFl上的2號接線腳通過電阻R13相連接，
運(yùn)算放大器U2C的輸出端接有電阻R41，電阻R41后接有電容C7，電容C7后接有運(yùn)算放大器U2D，運(yùn)算放大器U2D的同向輸入端與電容C7相連接，運(yùn)算放大器的反向輸入端接有+2V_F端，運(yùn)算放大器U2D的輸出端接有電阻R49，電阻R49后與運(yùn)算放大器U2D的同向輸入端相連接，
運(yùn)算放大器U2D的輸出端接有電阻R42，電阻R42后接有電阻R37，電阻R37后接有運(yùn)算放大器U2B，運(yùn)算放大器U2B的反向輸入端與電阻R37相連接，運(yùn)算放大器U2B的同向輸入端接有+2V_F端，運(yùn)算放大器U2B的輸出端通過電阻R14與PFl上的3號接線腳相連接，運(yùn)算放大器U2B的反向輸入端還接有電容C45，電容C45后與運(yùn)算放大器U2B的輸出端相連接，
運(yùn)算放大器U2D的同向輸入端通過電阻R8與運(yùn)算放大器U2B的輸出端相連接，
運(yùn)算放大器U2D的輸出端還接有型號為74LVC1G14DBVR的IC芯片，所述IC芯片的NC端空置，IA端與運(yùn)算放大器U2D的輸出端相連接，GND端接地，Vcc端接Vin端，IY端接FI端，，所述Vin端與R51相連接。
[0030]還包括放大處理電路，所述放大處理電路為+2V_F端后接有運(yùn)算放大器U2A，運(yùn)算放大器U2A的反向輸入端與+2V_F端相連接，運(yùn)算放大器U2A的反向輸入端通過電阻R15與運(yùn)算放大器U2A的輸出端相連接，運(yùn)算放大器U2A的同向輸入端接有電阻R18，電阻R18后接地，運(yùn)算放大器U2A的同向輸入端還接有電阻R16，電阻R16后接有電容C10，電容ClO為有極性電容，電容ClO的正極與電阻R16相連接，電阻R16后接有電阻R17，電阻R17后接有電容C18，電容C18后接地，電阻R17后接有+5V_F端，+5V_F端與接地端之間設(shè)有型號為TLC27M9ID的集成電路芯片，TLC27M9ID型集成電路芯片內(nèi)部主要由四個運(yùn)算放大器集成而成。
[0031]所述電阻R7=100KQ，電容 C21=0.1uF,電容 C3=10uF，電阻 R24=2MQ，電阻R23=l.5ΜΩ，二極管 D20 為 MBR0530 型，電感 Ll=1uH,電容 C30=4.7uF,電阻 R12=1KQ ,電容 C8=10uF，電阻 Rl I=1K Ω，電容 C9=4.7nF,電容 C5=0.1uF,電阻 R9=500KQ，電阻 R10=500ΚΩ ,電容 C6=0.1uF,電容 C41=luF，電阻 R51=10KQ ,電容 C25=0.1uF,電阻 R5=1MQ ,晶振 X2= 32.768MHz,電容 C31=5.6pF，電容 C32=5.6pF，電容 ClO=I uF,電阻 R4=100KQ，電阻 R3=100K Ω，電阻 R18=20K Ω，電阻 R16=30K Ω，電容 C10=4.7 uF,電阻 R17=6810 Ω，電容C18=0.1 uF,電阻 R15=100 Ω，電阻 R13=1823 Ω，電阻 R40=6810 Ω，電阻 R47=1823 Ω，電容 C4型號為L39 683型，電阻R14=4020Q，電阻R41=4752Q，電容C7型號為L20 224型，電阻R49=1823 Ω，電阻R8=1213 Ω，運(yùn)算放大器U2A、運(yùn)算放大器U2B、運(yùn)算放大器U2C、運(yùn)算放大器U2D的型號均為TLC27M9ID型，電阻R42=6810 Ω，電阻R37=2325 Ω，電容C45型號為L32334 型。
[0032]本發(fā)明要點(diǎn)之一是特制F型涂層探頭的研制，其二是在移動終端上開發(fā)配套的APP軟件，而F型涂層探頭的關(guān)鍵也在于電路的設(shè)計(jì)上，該特制沖擊裝置包括3.5mm音頻插頭，3芯線纜，數(shù)據(jù)采集及編碼調(diào)制電路模塊1，沖擊裝置探頭，電路模塊因?yàn)槠潴w積小，既可以集成在沖擊裝置探頭內(nèi)部，也可集成在音頻電纜線上(類似于隨身聽的線控端子)，根據(jù)音頻電纜線總長度大約為1.5m。
[0033]本發(fā)明的工作原理是，振蕩電路采用5V供電，F(xiàn)探頭的原線圈、副線圈、公共端分別接U2的10接線腳、電阻R14的一端、2V，振蕩電路的頻率從U2的14接線腳輸出，輸出信號經(jīng)過一個緩沖門Vl進(jìn)行整形輸入到U5的I接線腳進(jìn)行測量。緩沖門Vl的作用，一是使波形編程規(guī)則的方波，便于測量，其二是進(jìn)行5V到3.3V的電平轉(zhuǎn)換。
[0034]本發(fā)明的關(guān)鍵是在于電路模塊的連接、微型化、低功耗設(shè)計(jì)。首先盡量減小器件體積，為此電路搭建采用如下器件:微處理器采用MKL05Z32VFK4(QFN24封裝)，晶振采用2520封裝，阻容器件除精密度要求比較高的電阻其余均采用0402封裝。
[0035]由于F型涂層測厚的振蕩電路需要5V電壓，而微控制器則不能在這個電壓下工作。解決這個問題的思路是采用兩路穩(wěn)壓電源，但本發(fā)明的關(guān)鍵是小型化和低功耗。因此，本發(fā)明采用電池對微控制器U5直接供電，只采用I路升壓到5V給測量電路供電，之所以可以這樣做是因?yàn)?涂層測厚儀測量的是頻率信號，不需要穩(wěn)定的電壓基準(zhǔn)。
[0036]P3為3V紐扣電池，電壓低落的時候也應(yīng)在2.3V以上，而本發(fā)明所用到的微控制器工作電壓可以在1.8V-3.6V之間。
[0037]RIGHT是3.5mm音頻口的右聲道輸出，來自移動終端APP (比如手機(jī))，該信號可以對微控制器進(jìn)行復(fù)位。復(fù)位后，APP通過LEFT向微控制器U5發(fā)送啟動工作的指令。此時微控制器U5的程序根據(jù)指令使能SHUTDOWN和P0WER_EN，SHUTDOWN高電平時，TPS61040升壓，輸出穩(wěn)定的5V，P0WER_EN被拉低后，F(xiàn)型測量電路上電工作，輸出一路頻率信號NI輸入到U5的I腳，這個管腳對應(yīng)微處理器的Timer計(jì)時模塊，可以測量信號NI的頻率。運(yùn)用事先植入的頻率和涂層厚度之間的對應(yīng)關(guān)系，可以計(jì)算出涂層厚度。測量完之后，U5對測量結(jié)果進(jìn)行編碼通過17腳發(fā)送給移動終端的APP。
[0038]當(dāng)不需要進(jìn)行測量時，電路需要進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，其過程是:微控制器U5檢測到APP長時間不發(fā)送測量指令之后，把SHUTDOWN置為低電平，此時TPS61040停止升壓，由于電池電壓供應(yīng)微控制器U5，因此微控制器仍可工作，但進(jìn)入低功耗模式。微處理器程序拉高P0WER_EN(U5的16腳)，停止對測量電路供電，此時相當(dāng)于電池只給微處理器和幾個電阻(R9，RlO，R23，R24)供電。微控制器U5的待機(jī)電流可以降到2 μ A左右，R9，RlO，R23，R24消耗電流不超過3 μ A，U4典型Shutdown電流為I μ A，因此在待機(jī)狀態(tài)下，總電流大約在
6μ Α，這種功耗可以允許整個系統(tǒng)待機(jī)運(yùn)行I年以上(假定電池50mA)。因此不需要使用開關(guān)機(jī)電路。
[0039]本發(fā)明提高移動終端使用效率，降低儀器成本，僅是普通檢測儀成本的4成，采用這種模式，單片機(jī)可以除了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)編碼幾乎沒有其他的任務(wù)，因此其測量速度和精度都是傳統(tǒng)的涂層測厚電路無法比擬的，因而使得測量更加準(zhǔn)確，測量精度高，將目前該行業(yè)中難以攻克的檢測誤差的從±3%縮小至±%1，自動化程度更高，解決了儀器的網(wǎng)絡(luò)化問題，數(shù)據(jù)備份問題，體積小，壽命長，由于用電量低等因素，配置有該電路的檢測儀壽命提升2.5倍。
[0040]經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，采用本發(fā)明的基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路測厚儀測量涂層厚度，其測量誤差不超過被測涂層厚度的±0.01%，測量精度高，性能可靠。
[0041]在上述實(shí)施例中，對本發(fā)明的最佳實(shí)施方式做了描述，很顯然，在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，仍可做出很多變化。在此，應(yīng)該說明，在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下所做出的任何改變都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，其特征是:包括F型涂層探頭、音頻插頭、3芯線纜、數(shù)據(jù)采集及編碼調(diào)制電路模塊，所述數(shù)據(jù)采集及編碼調(diào)制電路模塊包括數(shù)據(jù)處理電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，其特征是:所述的數(shù)據(jù)處理電路包括型號為MKL05Z32VFK4的U5微控制器，所述U5微控制器包括f 24號、共計(jì)24個接線腳，其中所述U5微控制器的5號接線腳為PTA3/EXTAL0端，6號接線腳為PTA4/LLWU_P0/XTAL0端，5號接線腳和6號接線腳之間通過電阻R5相連接，且電阻R5上并聯(lián)有晶振X2，晶振X2的兩側(cè)分別通過電容C31和電容C32接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，其特征是:所述U5微控制器的3號接線腳為VDD VREFH端，3號接線腳接有Vin端，3號接線腳還接有電容C25，電容C25的另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，其特征是:所述U5微控制器的17號接線腳為PTB3/IRQ_14端，接有STK_TX端，STK_TX端后接有電阻RH,電阻Rll后并聯(lián)接有電容C8和電容C9，電容C9后接地，電容C8后接有電阻R12，電阻R12后接地，電容C8和電阻R12之間還接有MIC端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，其特征是:所述U5微控制器的18號接線腳為PTB4/IRQ_15/LLWU_P6端，接有STK_RX端后接有電容C5，電容C5后接有LEFT端，STK_RX端后還接有電阻R9，電阻R9后接有Vin端，STK_RX端后還接有電阻R10，電阻RlO后接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，其特征是:所述U5微控制器的23號接線腳為PTAl/IRQ_l/RESET_b端，23號接線腳后接nRESET端，nRESET端后接有電阻R51，電阻R51后接有Vin端，nRESET端后還接有電容C41，電容C41后接地，nRESET端后還接有電容C6，電容C6后接RIGHT端。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，其特征是:所述U5微控制器的16號接線腳為PTA9端，接有POWER_EN端，POWER_EN端后接有供電電路，所述供電電路為POWER_EN端后接的電阻R7，電阻R7后接有電容C21，電容C21后接地，電阻R7后接有電容C3，電容C3為有極性電容，正極一側(cè)與電阻R7相連接，電容C3后接地，電阻R7后還接有電阻R24，電阻R24后接有電阻R23，電阻R23后接地，電阻R7后還接有二極管D20，二極管D20后接有電感LI ; 還包括型號為TPS61040DBV的U4控制器，U4控制器的SW端與二極管D20的正極端相連接，U4控制器的GND端接地，電阻R24后與U4控制器的FB端相連接，電感LI后與U4控制器的Vin端相連接，U4控制器的En端接SHUTDOWN端，電感LI后還接有電容C30，電容C30為有極性電容，正極一側(cè)與電感LI相連接，電容C30后接地，電感LI后還接有紐扣電池P3 ； P0WER_EN端后還接有型號為SI2323DS的場效應(yīng)管，場效應(yīng)管的G端接P0WER_EN端，場效應(yīng)管的D端接+5V_F電源，場效應(yīng)管的S端接與二極管D20的負(fù)極端相連接，場效應(yīng)管的D端還接有二極管VQ5，二極管VQ5后與場效應(yīng)管的S端相連接，電阻R7后還接有TPl端。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，其特征是:1號接線腳為PTB6/IRQ_2端，I號接線腳接Fl端，F(xiàn)I端接有測量電路，所述測量電路為PFl上設(shè)有三個接線腳，PFl上的I號接線腳接有+2V_F電源，+2V_F電源后接有電阻R40，電阻R40后接有電阻R47，電阻R40后接有運(yùn)算放大器U2C，且電阻R40與運(yùn)算放大器U2C的反向輸入端相連接，電阻R47后與運(yùn)算放大器U2C的輸出端相連接，電阻R47上并聯(lián)有電容C4，PF1上的2號接線腳與運(yùn)算放大器U2C的同向輸入端相連接，PFl上的I號接線腳與PFl上的2號接線腳通過電阻R13相連接； 運(yùn)算放大器U2C的輸出端接有電阻R41，電阻R41后接有電容C7，電容C7后接有運(yùn)算放大器U2D，運(yùn)算放大器U2D的同向輸入端與電容C7相連接，運(yùn)算放大器的反向輸入端接有+2V_F端，運(yùn)算放大器U2D的輸出端接有電阻R49，電阻R49后與運(yùn)算放大器U2D的同向輸入端相連接； 運(yùn)算放大器U2D的輸出端接有電阻R42，電阻R42后接有電阻R37，電阻R37后接有運(yùn)算放大器U2B，運(yùn)算放大器U2B的反向輸入端與電阻R37相連接，運(yùn)算放大器U2B的同向輸入端接有+2V_F端，運(yùn)算放大器U2B的輸出端通過電阻R14與PFl上的3號接線腳相連接，運(yùn)算放大器U2B的反向輸入端還接有電容C45，電容C45后與運(yùn)算放大器U2B的輸出端相連接； 運(yùn)算放大器U2D的同向輸入端通過電阻R8與運(yùn)算放大器U2B的輸出端相連接； 運(yùn)算放大器U2D的輸出端還接有型號為74LVC1G14DBVR的IC芯片，所述IC芯片的NC端空置，IA端與運(yùn)算放大器U2D的輸出端相連接，GND端接地，Vcc端接Vin端，IY端接FI端，所述Vin端與R51相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，其特征是:還包括放大處理電路，所述放大處理電路為+2V_F端后接有運(yùn)算放大器U2A，運(yùn)算放大器U2A的反向輸入端與+2V_F端相連接，運(yùn)算放大器U2A的反向輸入端通過電阻R15與運(yùn)算放大器U2A的輸出端相連接，運(yùn)算放大器U2A的同向輸入端接有電阻R18，電阻R18后接地，運(yùn)算放大器U2A的同向輸入端還接有電阻R16，電阻R16后接有電容C10，電容ClO為有極性電容，電容ClO的正極與電阻R16相連接，電阻R16后接有電阻R17，電阻R17后接有電容C18，電容C18后接地，電阻R17后接有+5V_F端，+5V_F端與接地端之間設(shè)有型號為TLC27M9ID的集成電路芯片。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于移動顯示終端的鐵磁型涂層測厚儀電路，其特征是: 所述U5微控制器的2號接線腳為PTB7/IRQ_3端，且2號接線腳空置； 4號接線腳為VREFL VSS端，4號接線腳接地； 7號接線腳為PTA5/LLWU_P1/RTC_CLKIN端，且7號接線腳空置； 8號接線腳為PTA6/LLWU_P2端，且8號接線腳空置； 9號接線腳為PTBlO端，且9號接線腳空置； 10號接線腳為PTBll端，且10號接線腳空置； 11號接線腳為PTA7/IRQ_7/LLWU_P3端，且11號接線腳空置； 12號接線腳為PTB0/IRQ_8/LLWU_P4端，12號接線腳接SHUTDOWN端； 13號接線腳為PTB1/IRQ_9端，且13號接線腳空置； 14號接線腳為PTB2/IRQ_10/LLWU_P5端，且14號接線腳空置； 15號為PTA8端，且15號接線腳空置； 19號接線腳為PTB5/IRQ_16端，且19號接線腳空置；20號接線腳為PTA12/IRQ_17端，且20號接線腳空置；21號接線腳為PTB13端，且21號接線腳空置；22號接線腳為PTA0/IRQ_0/LLWU_P7/SWD_CLK端，且22號接線腳接SWD_CLK端。
【文檔編號】G01B7/06GK104266578SQ201410506417
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】楊慶德, 尹建華, 劉宇 申請人:山東中科普銳檢測技術(shù)有限公司