[發明專利]一種位移測量系統和裝置

在審

• 申請號: 201310477356.X
• 申請日: 2013-10-03
• 公開（公告）號: CN104515464A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 張偉
• 申請（專利權）人: 上海球柵測量系統有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉精密檢測技術領域，特別是涉及一種位移測量系統和裝置。

背景技術

目前傳感器在各種機床行業設備中應用已經到了很重要的地位，沒有了傳感器提供準確位置，機床行業加工出來的產品都將無法使用。傳感器甚至成為了機床行業廠商的一個重要賣點。性能優越的傳感器將會給這些產品在加工過程中提供精確的定位，減少了一些不必要的麻煩，從而給廠商帶來極大的經濟效益，也帶動了機床行業的產業發展。

隨著機床行業的不斷發展，對傳感器裝置要求也越來越高。因此高精度，壽命長，抗油抗水抗塵抗震，能在惡劣的環境中工作的傳感器是時代的需要。

目前的傳感器中測量位移主要有光信號采集處理和電信號采集處理兩種裝置的缺點是精度不夠，在惡劣環境中受到工作場所影響，輸出不穩，使用壽命短。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種位移傳感器的檢測電路，使得位移傳感器輸出穩定，精度高，實用壽命長。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種位移測量系統，包括感應單元與讀數頭單元，所述讀數頭單元包括線圈，所述線圈包括激勵線圈，采集線圈；其中采集線圈包括第一采集線圈和第二采集線圈；所述讀數頭單元還包括：

電源單元，包括第一芯片與第一穩壓二極管，用于為電路供電；激勵信號單元，包括第二芯片與第三芯片，用于產生激勵信號，所述激勵信號加載在所述激勵線圈的兩端；運放電路單元，包括第一運算放大器與第二運算放大器，用于放大采集線圈；微處理器單元，所述微處理器單元包括第四芯片，用于處理信號；輸出單元，包括第五芯片，用于TTL信號的輸出。

所述位移測量系統的電源單元還包括第一電感在第一電容與第二電容之間，所述第一電感與第一芯片相連，所述第一芯片還與第一電阻及第三電容連接；所述第一電感還與第二電阻連接，所述第二電阻與第三電阻并聯，所述第二電阻與第四電阻串聯；所述第二電阻還與第一穩壓二極管連接，所述第一穩壓二極管與第五電阻，第六電阻并聯，所述第五電阻與第六電阻互相串聯，并與第四電容并聯。

所述位移測量系統的激勵信號單元還包括第五電容接地，所述第二芯片與第七電阻，第八電阻，第九電阻并聯，所述第七電阻，第八電阻，第九電阻串聯，所述第二芯片還與第六電容連接，所述第二芯片還與第十電阻，第十一電阻串聯，與第十二電阻串聯；所述激勵產生電路還包括第三芯片，所述第三芯片第二引腳與第十三電阻連接，所述第三芯片第三引腳與第七電容連接，所述第三芯片第四引腳與第十四電阻，第八電容，第十五電阻，第十六電阻連接，所述第十四電阻，第八電容，第十五電阻，第十六電阻串聯。

所述位移測量系統的運放電路單元具有第一運算放大器，第二運算放大器，所述第一運算放大器負輸入端與并聯的第十六電阻與第十七電阻連接，并通過串聯第十八電阻與CPU連接，所述第一運算放大器正輸入端與第十九電阻及第九電容連接，所述第九電容與第一采集線圈連接；所述第二運算放大器負輸入端與與并聯的第二十電阻與第二十一電阻連接，并通過串聯第二十二電阻與微處理器連接，正輸入端與第二十三電阻及第十電容連接，所述第十電容與第二采集線圈連接；所述第一采集線圈，第二采集線圈接入由第二十四電阻與第十一電容生成的參考電壓，所述運放電路還包括第二十五電阻接地，第十二電容與第十三電容并聯接地。

所述位移測量系統的微處理器單元包括第四芯片，與電源電路，激勵產生電路，運放電路和輸出電路連接，還與第十四電容，第十五電容連接的晶振連接，并包括一USB電路，所述USB電路由一三極管接入電壓，經由第二十六電阻接入微處理器，所述三極管與第二十九電阻并聯，并通過串聯第二十七電阻與第二十八電阻接USB，所述USB還由第三十電阻，第三十一電阻接入微處理器，并由第三十二電阻接通電源。

所述位移測量系統的輸出電路包括第五芯片，還具有四個電阻組成的聯排電阻。

所述的位移測量系統的感應單元為一磁性鋼帶，鋼帶上分布有多個規律排列相同形狀的鏤空槽，所述相同形狀的鏤空槽與讀數頭單元之采集線圈繞組相對應。

本發明提供一種位移測量裝置，所述位移測量裝置包括一感應裝置與一讀數頭裝置；所述讀數頭裝置包括外殼，PCB板，磁性鋼帶，軟帶，鋼片；所述PCB板通過電纜外接電源，所述PCB板上裝有檢測電路，所述PCB板上裝有磁性鋼帶，所述軟帶粘有繞制的線圈，與磁性鋼帶固接在PCB板上，所述鋼片用于密封外殼；所述感應裝置為一磁性鋼帶，鋼帶上分布有多個規律排列相同形狀的鏤空槽，所述相同形狀的鏤空槽與讀數頭單元之采集線圈繞組相對應。