[實用新型]一種基于PCI接口的光柵尺數(shù)據(jù)采集卡

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120480266.2
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN202329560U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 張厚武;姚凱學;劉光林
• 申請（專利權）人: 貴州英特利智能控制工程研究有限責任公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 張浩宇

技術領域

本實用新型涉及一種基于PCI接口的光柵尺數(shù)據(jù)采集卡，屬于數(shù)據(jù)采集技術領域。

背景技術

光柵尺傳感器是將光源、兩塊長光柵(動尺和定尺)、光電檢測器件等組合在一起構成的傳感器。它利用光柵的莫爾條紋和光電轉換技術，以數(shù)字(脈沖)方式表示線性位移量的高精度位移傳感器。由于光柵傳感器具有性能穩(wěn)定、可靠性好、測量精度高、測量范圍大、使用方便等優(yōu)點，廣泛使用在三坐標(多坐標)測量機上。然而，目前我國國內對光柵尺傳感器的數(shù)據(jù)采集都是使用數(shù)顯箱來完成的，該數(shù)顯箱使用GIE120001計數(shù)芯片，最大計數(shù)頻率僅為1MHz，且最多只能有3路同時計數(shù)，還有其計數(shù)處理芯片使用的是8位單片機。此外，數(shù)顯箱還要配套專用鍵盤、顯示屏、數(shù)碼管、電源以及數(shù)顯箱外殼等，導致其成本較高，而且由于數(shù)據(jù)處理使用8位單片機來完成，使得數(shù)據(jù)處理的速度與精度不高。

發(fā)明內容

本實用新型的目的在于：提供一種基于PCI接口的光柵尺數(shù)據(jù)采集卡。利用計算機的強大功能來實現(xiàn)高速計數(shù)。

本實用新型是這樣構成的：基于PCI接口的光柵尺數(shù)據(jù)采集卡，包括PCI接口和PCI接口芯片，PCI接口芯片連接微控制器，微控制器連接FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片連接調理電路，調理電路連接光柵尺傳感器。

上述的基于PCI接口的光柵尺數(shù)據(jù)采集卡，F(xiàn)PGA芯片連接尋邊器。

本實用新型使用高時鐘頻率的FPGA可編程邏輯陣列芯片，并使用低成本的PCI總線接口芯片，而且使用帶有8KB靜態(tài)RAM的微控制器作為PCI接口芯片與FPGA芯片的中轉單元，比目前使用的51單片機綜合性能大幅度提高，保證了數(shù)據(jù)處理的實時性，并可以開發(fā)出易用性好、通用性強、交互性好的測量軟件。本實用新型的采集方式完全改變了以前的數(shù)顯箱方式，大大降低了硬件成本。

附圖說明

附圖1為本實用新型的結構示意圖；

具體實施方式

本實用新型的實施例：基于PCI接口的光柵尺數(shù)據(jù)采集卡，如圖1所示，采用現(xiàn)有的PCI接口1和PCI接口芯片2，PCI接口芯片2連接微控制器3，微控制器3可采用帶有8KB靜態(tài)存儲器SRAM的微控制器，負責與PCI接口芯片2以及FPGA芯片4進行信息中轉。微控制器3連接FPGA芯片4，F(xiàn)PGA芯片4連接調理電路5，調理電路5連接光柵尺傳感器6。FPGA芯片4可采用ACTEL公司的FPGA芯片，該芯片集成上百萬個邏輯門電路，最高計數(shù)頻率可達350MHz，可滿足任何高速、高精度的光柵尺傳感器。

FPGA芯片4連接尋邊器7，尋邊器7采用現(xiàn)有市場的成品，用于采集時自動找尋數(shù)據(jù)采集點。

工作流程如下：通過光柵尺傳感器6對待測物體的三坐標距離進行測量，并將測量的距離轉換為兩路相位差為90度的方波信號，此方波信號經(jīng)過調理電路5后，再由FPGA芯片4將其進行4細分計數(shù)，計數(shù)結果存入微控制器3中，微控制器3將計數(shù)結果通過PCI接口1和PCI接口芯片2傳送至通用計算機，計算機根據(jù)所接收的數(shù)據(jù)進行處理，從而計算出光柵尺移動的距離。