[其他]具有計算機(jī)的位移測量設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85101440
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101440B
• 公開（公告）日: 1987-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李徐來
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市清潔機(jī)械廠
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 匡少波,李勇

本發(fā)明涉及一種具有計算機(jī)的位移測量設(shè)備，更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有計算機(jī)的，能對中小位移量進(jìn)行精確、連續(xù)測量的位移測量設(shè)備。

由于計算機(jī)可以對信息進(jìn)行貯存、處理、所以在位移測量領(lǐng)域中，計算機(jī)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)把計算機(jī)用于測量時，將位移信息送入該計算機(jī)是必需的。

有兩類傳統(tǒng)的方法可以把位移量轉(zhuǎn)換成電信號。第一類是使用光柵，磁尺等具有不同物理刻線的尺子，當(dāng)有位移時，檢測系統(tǒng)可以把走過的刻線的數(shù)目變成相應(yīng)數(shù)目的電脈沖。第二類方法是使用電參數(shù)隨位移的改變而變化的電感器或電容器作為傳感器。使用時傳感器上通有固定頻率的交流電，所以，對應(yīng)于每個確定的位移，傳感器上都有一個確定的電壓值，這就是傳感器的輸出信號。

上面所述的第一類方法的優(yōu)點是量程可以做得很大，分辨率較高，而且不會隨量程的增加而下降，輸出的電信號是數(shù)字量信息，可以直接送入計算機(jī)。缺點是成本高，制造困難，使用條件苛刻，安裝布置困難，所以一般僅限于在量程大而且分辨率要求高的場合使用，如數(shù)控機(jī)床，坐標(biāo)測量等。第二類方法的優(yōu)點是制造簡易，價格低廉，安裝布置靈活方便。不足的是分辨率隨量程的增加而降低，一般只能做到分辨率為量程的百分之幾。這類方法的輸出信號是模擬量，不能直接被計算機(jī)處理。這種傳感器被廣泛地應(yīng)用于量程很小的場合或量程稍大但分辨率要求很低的場合，如電動量儀的測頭、要求不高的電子秤等。如若把這類傳感器輸出的電信號送入計算機(jī)處理，就需要進(jìn)行線性放大和“模-數(shù)”轉(zhuǎn)換，而一般地說，線性放大器和“模-數(shù)”轉(zhuǎn)換器是系統(tǒng)中兩個較大的誤差源和成本源，故而，迄今為止，將這類傳感器輸出的電信號送入計算機(jī)處理都是以犧牲一定的精度和高成本為代價的。

與上述測量設(shè)備和方法有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)文件有：

（1）US-A-3383498，（2）US-A-4455755，（3）1984年3月出版的哈爾濱工業(yè)大學(xué)強(qiáng)錫富主編的《電動量儀》。

測量儀器電腦化的主要問題是測量數(shù)據(jù)如何加入計算機(jī)，本發(fā)明的目的在于：為位移信息進(jìn)入計算機(jī)提供一種廉價、易行的，能達(dá)到高精度的設(shè)備。

本發(fā)明另一個目的在于：提供一種改善了的，具有計算機(jī)的位移測量設(shè)備，根據(jù)該設(shè)備，可以在中、小量程的范圍內(nèi)不使用光柵，磁尺一類的測量手段，達(dá)到相同的精度，降低對安裝環(huán)境的要求，使操作使用更加靈活便利，同時也降低了成本。

本發(fā)明的另一個目的在于：提供一種改善了的，具有計算機(jī)的位移測量設(shè)備，根據(jù)該設(shè)備，可以不使用線性放大器和“模-數(shù)”轉(zhuǎn)換器而將位移量送入計算機(jī)，從而減少誤差環(huán)節(jié)，提高測量精度，同時也降低了成本。

本發(fā)明的另一個目的在于：提供一種改善了的，具有計算機(jī)的位移測量設(shè)備，根據(jù)該設(shè)備，可以對隨時間變化而變化的位移量進(jìn)行連續(xù)的高精度測量。

本發(fā)明的另一個目的在于：提供一種改善了的，具有計算機(jī)的測量設(shè)備，使其能夠更方便地應(yīng)用于各種利用測量位移量而測量重量，加速度，或壓力等的場合。

下面將說明本發(fā)明的內(nèi)容，即本發(fā)明的構(gòu)成和工作方法。

本發(fā)明是一種“門控計頻”位移測量設(shè)備。從結(jié)構(gòu)上講，本發(fā)明包括：將位移量轉(zhuǎn)換成頻率與位移量相應(yīng)的電信號的位移傳感裝置1;門裝置2;計數(shù)裝置3和計算機(jī)4;計數(shù)裝置和計算機(jī)構(gòu)成一個“計算機(jī)計數(shù)器系統(tǒng)”;位移傳感器的輸出信號作為門裝置的輸入信號;門裝置的輸出信號作為計數(shù)裝置的輸入信號;門裝置的“開”、“關(guān)”狀態(tài)由計算機(jī)控制;計算機(jī)計數(shù)器系統(tǒng)直接處理對應(yīng)于一定位移的具有相應(yīng)頻率的電信號。

在生產(chǎn)和調(diào)試所述的位移測量設(shè)備時，要對該設(shè)備進(jìn)行多點標(biāo)定工作。在標(biāo)定時，首先由位移傳感裝置把一系列的已知的位移量轉(zhuǎn)換成一系列電信號，每個電信號的頻率與每個位移量相對應(yīng)，然后由計數(shù)裝置對每個電信號進(jìn)行計數(shù)，得到每個電信號的頻率的數(shù)值，該數(shù)值被送入計算機(jī)，計算機(jī)將每個電信號的頻率和它所對應(yīng)的位移量形成一個表格存貯起來，以備實際測量時使用。

在執(zhí)行測量工作時，首先由位移傳感裝置將被測對象的位移量轉(zhuǎn)換成電信號，該電信號的頻率隨位移量變化而變化。這個電信號被送至門裝置的輸入端，計算機(jī)定期“打開”，“關(guān)閉”門裝置，計數(shù)裝置對于門“打開”期間所通過的電信號進(jìn)行計數(shù)，得到一個數(shù)值，這個數(shù)值本身則包含了位移的信息，計算機(jī)通過普通的接口電路讀入該包含了位移信息的數(shù)值，并根據(jù)前面所述的存貯的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行處理，從而獲得了位移量數(shù)據(jù)。該位移量的結(jié)果可以在終端上顯示，可以打印輸出或作為其它控制工作的參量使用，也可以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)處理。