[發明專利]基于Labview的數控機床溫度測量系統

在審

• 申請號: 201810742077.4
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN108627268A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 陳邦晟;徐傲
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01K7/18
• 分類號: G01K7/18;G05B19/4062
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公布了基于Labview的數控機床溫度測量系統，包括PT100鉑電阻、橋式電路、穩壓電路、集成加減運算電路、有源低通濾波電路、USB采集卡、軟件濾波界面。當機床的測量處的溫度發生變化時，PT100的電阻發生變化，穩壓電路為橋式電路提供穩定的電壓源，此時在橋式電路作用下，將電阻的變化轉化成電壓變化，通過集成加減運算電路去除了信號中的共模信號，再經過有源低通濾波電路，去除信號包含的高頻干擾信號，輸出的信號連接上USB采集卡的接線端子，通過軟件濾波界面的數據采集單元將信號采入Labview中，通過數據的濾波單元徹底去除干擾信號，并將處理的信號儲存起來。本發明以Labview為軟件平臺建立的用戶交互界面，方便操作，功能強大，開發周期短，節能環保，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及溫度測量技術領域，特別涉及基于Labview的數控機床溫度測量系統。

背景技術

研究表明，因機床發熱而產生的誤差占到機床誤差的40％～70％，因而測量機床溫度對機床結構優化，或是進行熱誤差補償從而提高機床精度具有重要意義。然而在實際機床溫度測量中，由于機床的結構比較復雜，需要測量溫度的點比較多，機床的工作環境比較差，測量的溫度易受到電磁的干擾，這些都給溫度的準確測量帶來困難。

發明內容

為了解決了傳統溫度采集中單一軟件濾波或者單一硬件濾波引起的測量值不精確的問題，本發明所采用的技術方案是：

基于Labview的數控機床溫度測量系統，其特征在于：包括PT100鉑電阻、橋式電路、穩壓電路、集成加減運算電路、有源低通濾波電路、USB采集卡、軟件濾波界面，所述橋式電路將PT100的電阻的變化轉化成電壓的變化，所述穩壓電路將為電路提供較為穩定的電壓，防止電源電壓的變化對整個測溫系統產生干擾。所述集成加減運算電路對PT100電阻變化引起的微弱電壓變化進行放大，消除信號中的共模干擾，所述有源低通濾波電路將外界電磁干擾產生的高頻諧波信號進行濾除，且該電路輸出負載的電阻大小不會對低通濾波器的截止頻率產生影響，所述USB采集卡與有源低通濾波電路相連，將模擬信號轉化成數字信號，所述軟件濾波界面包括數據采集單元、數據濾波單元、數據存儲單元。

本發明的有益效果是：本發明的基于Labview設計了數控機床的溫度采集系統選擇PT100鉑電阻測量溫度，綜合設計硬件濾波電路與軟件濾波，消除外界電磁干擾，能夠最準確的還原測溫點的實際溫度，從而較大程度的提高熱誤差補償與建模的精度。

附圖說明

圖1是基于Labview的數控機床溫度測量系統硬件濾波電路結構示意圖

圖2是基于Labview的數控機床溫度測量系統的系統框圖

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1所示，基于Labview的數控機床溫度測量系統的硬件濾波電路結構示意圖，包含PT100鉑電阻、橋式電路、穩壓電路、集成加減運算電路、有源低通濾波電路。PT100鉑電阻連接在橋式電路的一端，并將PT100放在0℃的冰水混合物中，通過調節滑動電阻VR2使得R3和R4兩端的電壓為零，對電線電阻進行補償。穩壓電路為橋式電路提供較為穩定的電壓。此時，若鉑電阻受到外界溫度影響而產生電阻變化時，R3和R4兩端產生電壓變化，通過加減運算電路能夠消除R3和R4兩端電壓中包含的共模分量，電壓的變化量經加減運算電路放大后最終通往有源低通濾波電路，經過濾波后，可以較好的濾除高頻的干擾信號。