一种内圆磨床主动测量控制仪电路的制作方法

本发明涉及一种内圆磨床主动测量控制仪电路，适用于测量领域。

背景技术：

由于轴承内径的精度要求较高，切实提高内外径磨削的质量和效率，对轴承生产有着重要意义，采用主动测量控制仪可解决这一重要问题。主动测量控制仪广泛应用于数控机床系统，磨加工设备也由原来的手工操作和加工后测量转入在线自动测量控制。在机械加工过程中，由主动测量装置始终测量着工件的尺寸，并将其尺寸变化量随时传递给控制仪，再由控制仪发出信号(如粗磨、精磨、光磨、到尺寸等信号)控制机床的动作。主动测量控制仪可与主动测量装置配合使用，广泛应用于全自动磨床，实现内外径磨加工主动测量，以提高加工精度和生产效率，为实现磨削加工自动化打下基础，是轴承、汽车行业必备检测仪器。采用电感传感器的主动测量控制仪是由线性运算放大器和晶体管等组成的新颖电气控制仪，与之相配套的电感传感器，是电磁吸铁式的，两者需配套，应用在全自动磨床，实现内径磨加工的自动化。要对被加工工件的尺寸进行磨削控制，首先就应该将被加工工件的尺寸转为电量的变化，传感器就是用来完成这一转化的装置。

目前该产品主要与无锡机床厂生产的各种内圆磨床配套使用，也与成都机床厂生产的内圆磨床配套使用。目前所使用的磨加工主动测量控制仪大多数仍为进口设备，以日本的东京精密和意大利的马波斯仪器为主。

技术实现要素：

本发明提供一种主动测量控制仪电路，结构紧凑，性能可靠，调试简单且适应性好，取代了传统的主动测量控制仪电路，提高了工作效率，解决了功耗较高，资源浪费的问题。

本发明所采用的技术方案是。

内圆磨床主动测量控制仪电路由振荡器电路、整流滤波电路与发讯电路组成。

所述振荡器分三级:第一级由晶体管BG101及选频回路(振荡线圈T1的初级及电容)构成；第二级由晶体管BC102, BC103构成的复合管所组成的功率放大级组成，这样可以提高振荡器的带负载能力；第三级是由大功率晶体管BG104所组成的输出级。开机后，+12 V电压经过电阻R101限流，使稳压管产生6V的稳定电压，流过稳压管D101的电流。

这一稳定的6V电压作为振荡管BG101集电极的电源，C101的作用是消除稳压管工作时的噪声。这一6V的电压经过电阻R102的作用使BG101基极电位升高，基极电位的升高使发射极的电位也升高，发射极通过发射极电阻R103使选频回路得电，于是，LC选频回路就开始产生电磁振荡，产生各种高次谐波。电容C105用来滤除正弦波上的毛刺，改善波形，正弦波由BG103的发射极输出。电容C108、电位器W102组成基准点取样电路，基准点的大小可调整W102得到，基准点的大小决定了传感器的前行程量。

所述整流滤波电路中，信号由BC202的发射极输出，电容C203为隔直电容，将纯净的正弦波信号电压送到二极管D201 A , D202A去整流，电阻R204、与R205组成整流二极管D202A的偏置电路，使D202A与D201 A始终处于导通状，导通后，D202A的正极电位为1.4 V(直流)，这样可提高检波的灵敏度。信号电压由电容C204取出后，由电阻R206，R207送到相加器IC201的反相端，振荡板上的基准电压经过另外一路反向极性的整流滤波电路，由电容C204取出后经电阻R216、R208也送到相加放大器的反相端，与信号电压相加后经运算放大器IC201作反相运算放大器IC201的6脚输出的一路进行高低精度量程的电平比较转换。

该控制仪采用单电表来代替双电表指示，故电表指针的二次回程中，电表满刻度所代表的量程是不同的(相差10倍)，第一次回程时，电表满刻度为500um(每小格刻度为10um ) ,第二次回程时，电表满刻度为50um(每小格刻度为1um)，指针在50um处实现量程的转换。指示电路用发光二极管指示，指示高低量程挡位，指示磨削尺寸等。线性补偿电路带可调电位器，安装在仪表板上供操作者调节。

所述发讯电路由电阻R301、电位W301及电阻R302组成了发讯点的取样电路，调节W301，可使该路的发讯点随之而变。当调节好W301中心抽头的电位以后，运放IC301的同相输入端3脚的电位也就同时确定了，由于磨削开始时，IC201的输出端6脚的电压总是高于IC301的3脚电平，故IC301的输出端6脚为低电平(-12 V)，此时三极管BG301的发射结处于反偏，BG301不导通，J1不吸合，IC201的输出端6脚(即IC301的反相输入端2脚)的电压逐渐下降，当下降至IC301的2脚电压低于3脚电压时，IC301的输出端6脚由原来的-12 V变为+12 V，一方面使BG301的发射极处于正偏而导通，使继电器J1动作，使正反馈回路中的二极管D301导通，从而使输出端6脚的电位更加稳定，这样可使机械执行机构的动作稳定。此电路中，二极管D305为保护二极管，当IC301输出端6脚为负时，D305导通，使三极管BC301的发射结的反偏电压箝在0.7 V，从而使BC301不至于因反偏电压过大而损坏，二极管D309为泄放二极管.为继电器线圈提供放电回路。

本发明的有益效果是：结构紧凑，性能可靠，调试简单且适应性好，取代了传统的主动测量控制仪电路，提高了工作效率，解决了功耗较高，资源浪费的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主动测量控制仪的振荡器电路。

图2是本发明的主动测量控制仪的整流滤波电路。

图3是本发明的主动测量控制仪发讯电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，振荡器分三级:第一级由晶体管BG101及选频回路(振荡线圈T1的初级及电容)构成；第二级由晶体管BC102, BC103构成的复合管所组成的功率放大级组成，这样可以提高振荡器的带负载能力；第三级是由大功率晶体管BG104所组成的输出级。开机后，+12 V电压经过电阻R101限流，使稳压管产生6V的稳定电压，流过稳压管D101的电流。

这一稳定的6V电压作为振荡管BG101集电极的电源，C101的作用是消除稳压管工作时的噪声。这一6V的电压经过电阻R102的作用使BG101基极电位升高，基极电位的升高使发射极的电位也升高，发射极通过发射极电阻R103使选频回路得电，于是，LC选频回路就开始产生电磁振荡，产生各种高次谐波。电容C105用来滤除正弦波上的毛刺，改善波形，正弦波由BG103的发射极输出。电容C108、电位器W102组成基准点取样电路，基准点的大小可调整W102得到，基准点的大小决定了传感器的前行程量。

如图2，整流滤波电路中，信号由BC202的发射极输出，电容C203为隔直电容，将纯净的正弦波信号电压送到二极管D201 A , D202A去整流，电阻R204、与R205组成整流二极管D202A的偏置电路，使D202A与D201 A始终处于导通状，导通后，D202A的正极电位为1.4 V(直流)，这样可提高检波的灵敏度。信号电压由电容C204取出后，由电阻R206，R207送到相加器IC201的反相端，振荡板上的基准电压经过另外一路反向极性的整流滤波电路，由电容C204取出后经电阻R216、R208也送到相加放大器的反相端，与信号电压相加后经运算放大器IC201作反相运算放大器IC201的6脚输出的一路进行高低精度量程的电平比较转换。

该控制仪采用单电表来代替双电表指示，故电表指针的二次回程中，电表满刻度所代表的量程是不同的(相差10倍)，第一次回程时，电表满刻度为500um(每小格刻度为10um ) ,第二次回程时，电表满刻度为50um(每小格刻度为1um)，指针在50um处实现量程的转换。指示电路用发光二极管指示，指示高低量程挡位，指示磨削尺寸等。线性补偿电路带可调电位器，安装在仪表板上供操作者调节。

如图3，发讯电路由电阻R301、电位W301及电阻R302组成了发讯点的取样电路，调节W301，可使该路的发讯点随之而变。当调节好W301中心抽头的电位以后，运放IC301的同相输入端3脚的电位也就同时确定了，由于磨削开始时，IC201的输出端6脚的电压总是高于IC301的3脚电平，故IC301的输出端6脚为低电平(-12 V)，此时三极管BG301的发射结处于反偏，BG301不导通，J1不吸合，IC201的输出端6脚(即IC301的反相输入端2脚)的电压逐渐下降，当下降至IC301的2脚电压低于3脚电压时，IC301的输出端6脚由原来的-12 V变为+12 V，一方面使BG301的发射极处于正偏而导通，使继电器J1动作，使正反馈回路中的二极管D301导通，从而使输出端6脚的电位更加稳定，这样可使机械执行机构的动作稳定。此电路中，二极管D305为保护二极管，当IC301输出端6脚为负时，D305导通，使三极管BC301的发射结的反偏电压箝在0.7 V，从而使BC301不至于因反偏电压过大而损坏，二极管D309为泄放二极管.为继电器线圈提供放电回路。