[發明專利]一種力學傳感器陣列標定裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 200810097896.4
• 申請日: 2008-05-21
• 公開（公告）號: CN101281073A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 周旭;彭雷;占禮葵;孫向陽;孫怡寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 趙曉薇

1、一種力學傳感器陣列標定裝置，包括定位傳動部件和與其電連接的控制部件，其特征在于：

所述定位傳動部件包括標定的工作平臺和壓力頭測試部件，所述工作平臺包括測試平臺(1)、三個步進電機(22)、同步帶(3)、X方向絲杠(4)、X方向導軌(5)、立柱(6)、X方向限位器(14)、Y方向絲杠(10)、Y方向導軌(11)、Y方向限位器(15)，所述三個步進電機(22)分別為：X方向驅動步進電機(2)、Y方向驅動步進電機(7)、Z方向直線步進電機(8)；

所述測試平臺(1)是一矩形的測試平臺，所述X方向導軌(5)置于測試平臺(1)的邊緣處，其上置有與其動配合連接的立柱(6)，所述立柱(6)上面置有與X方向導軌(5)相垂直設置的Y方向動導軌(11)和Y方向驅動步進電機(7)；

所述立柱(6)是一安裝在X方向導軌(5)上的門形金屬立柱，所述門形金屬立柱上置有與其動配合連接的壓力頭測試部件，所述測試平臺(1)下面通過兩個長條形支座固定連接，所述長條形支座的一根上固定連接X方向限位器(14)用于控制X方向驅動步進電機(2)在測試平臺(1)上的運動范圍，所述立柱(6)上面固定連接Y方向限位器(15)用于控制Y方向驅動步進電機(7)在測試平臺(1)上的運動范圍；

所述X方向絲杠(4)經絲杠螺母副(16)與立柱(6)動配合連接；

在所述測試平臺(1)上，X方向的定位傳動是由X方向驅動步進電機(2)通過齒輪的轉動帶動同步帶(3)運行，驅動X方向絲杠(4)轉動，使得立柱(6)在X方向導軌(5)上做直線運動，Y方向的定位傳動是由Y方向驅動步進電機(7)驅動Y方向絲杠(10)轉動，使得壓力頭(12)在Y方向導軌(11)上做直線運動；

所述壓力頭測試部件包括相互連接的測力傳感器(9)、測力傳感器引線出口(20)、與Z方向直線步進電機伸縮頭連接的接口(19)、壓力頭高低調節桿(21)和壓力頭(12)，所述壓力頭測試部件通過Z方向直線步進電機伸縮頭接口(19)連接測力傳感器(9)，所述測力傳感器(9)通過壓力頭高低調節桿(21)連接壓力頭(12)，所述測力傳感器(9)的信號線和電源線通過測力傳感器引線出口(20)引出，然后電連接接入控制部件；

所述控制部件包含控制箱(13)和與其電連接的三個步進電機驅動器(18)，所述步進電機的驅動器(18)包括X方向步進電機驅動器(181)、Y方向步進電機驅動器(182)、Z方向步進電機驅動器(183)，所述X方向步進電機驅動器(181)的輸入端與控制箱(13)電連接、輸出端與X方向驅動步進電機(2)電連接，所述Y方向步進電機驅動器(182)的輸入端與控制箱(13)電連接、輸出端與Y方向驅動步進電機(7)電連接，所述Z方向步進電機驅動器(183)的輸入端與控制箱(13)電連接、輸出端與Z方向直線步進電機(8)電連接；

所述控制箱(13)的上面置有控制系統的狀態指示器(25)，所述控制系統的狀態指示器(25)包括運行狀態指示的LED和坐標值顯示數碼管，所述控制箱(13)的下面置有手動干預按鈕(26)，所述控制箱(13)由一個單片機控制系統構成，通過控制箱(13)上的手動干預按鈕(26)能夠進行單片機系統的復位，所述單片機系統分別連接被標定的陣列傳感器(17)與單片機進行信號傳遞的行引線(23)和列引線(24)，采集被測傳感器的輸出信號，所述單片機系統通過串口或USB接口(27)與PC機電連接進行通信和信號傳遞。

2、根據權利要求1所述的一種力學傳感器陣列標定裝置，其特征是：所述X方向限位器(14)和Y方向限位器(15)是光電傳感式開關或是機械式接觸碰撞開關。

3、根據權利要求1所述的一種力學傳感器陣列標定裝置，其特征是：所述測力傳感器(9)通過壓力頭高低調節桿(21)連接壓力頭(12)，所述壓力頭(12)為橡膠材料制作的。

4、根據權利要求1所述的一種力學傳感器陣列標定裝置，其特征是：Z方向電機(8)是直線步進電機。