专利名称：可即时获取指标器坐标的线性测试机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试设备，尤其是涉及一种可即时获取指标器坐标的线性测试机。
背景技术：
线性测试是生产数字化坐标输入 设备必须的品质检测，是在产品的工作区内移动物理指标器，再读取产品的坐标输出，然后和指标器的物理坐标比较，判断误差是否在可接受的范围之内。目前实现线性测试的途径大概分为纯人工、半人工和全自动三种。I、纯人工实现线性测试。测试人员拿指标器在印有特定标示的图纸上点击和移动，并在计算机的显示屏上以肉眼检视绘出的线条影像是否符合要求。这种方法经常在早期的数化仪生产线使用。2、半人工实现线性测试。在计算机运行的软件指示检测人员按点和移动指标器，并由软件判定是否符合要求。人员只负责指标器的操作，不做良劣判定。3、全自动实现线性测试。指标器的移动和定位，都是由机器人和计算机控制完成。由计算机指挥机器人移动指标器到特定坐标后，在读取或检测待测品的输出，换算出对应的坐标，再把换算出来的坐标和指标器现在的坐标比对判定。但是，目前全自动线性测试设备具有如下缺点移动指标的机械(一般为XY平台)必须停下来等待计算机读取待测物的输出(即使采用多线程(multi-thread)软件技术，由一个线程专司指标器的移动，指标器仍然需要停下来，等待计算机完成读取待测物的输出)，而走走停停的机械则产生了大量的震动、噪音，也消耗更多的时间才能完测，测试效率较低。
发明内容本实用新型提出一种可即时获取指标器坐标的线性测试机，不需停止移动指标器即可完成线性坐标的测试，工作效率较高。本实用新型采用如下技术方案实现一种可即时获取指标器坐标的线性测试机，其包括用于驱动指标器在待测物上运动的步进电机，其连接指标器；用于发出控制脉冲驱动步进电机转动的步进电机控制电路,其连接在计算机与步进电机之间；用于根据控制脉冲的数量以及步进电机在每个控制脉冲下的转动角度，换算获得指标器实时物理坐标的计步器，其连接在步进电机控制电路的输出端；连接在计步器输出端的锁存器；用于将待测物所输出可换算成指标器感应坐标的模拟输出信号并输出的开关逻辑电路，其连接待测物的输出端；[0015]依次连接在开关逻辑电路输出端的保持电路和模数转换电路；用于同时对锁存器中指标器实时的物理坐标和模数转换电路输出的指标器实时的感应坐标进行采样，并判断指标器的物理坐标与感应坐标之间是否在允许误差范围内的计算机，其通过IO接口分别连接步进电机控制电路、计步器、锁存器、保持电路和模数转换电路。其中，步进电机包括驱动指标器在待测物上作X轴向运动的X轴步进电机，以及驱动指标器在待测物上作Y轴向运动的Y轴步进电机。其中，计步器包括用于换算出X轴步进电机在X轴向位置的X轴计步器，用于换算出Y轴步进电机在Y轴向位置的Y轴计步器,且X轴计步器和Y轴计步器均连接在步进电机控制电路的输出端与锁存器之间。其中，所述线性测试机包括用于产生中断或状态信号通知计算机对锁存器中的 数据和保持电路中的数据进行采样，实现等间隔的采样测试的脉冲产生器，其控制端通过IO接口连接计算机，输出端分别连接锁存器和保持电路。其中，所述线性测试机还包括分别连接锁存器的输出端、保持电路的输出端和脉冲产生器的输出端的缓存逻辑电路；连接缓存逻辑电路的缓存存储器。与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果本实用新型提出的线性测试机可以即时获取指标器的物理坐标和感应坐标，计算机不需停止移动指标器即可完成线性坐标的测试，进而减少震动和噪音，缩短测试时间，有利于提高测试效率。另外，本实用新型还具有结构简单、实现成本低且工作可靠等优点。
图I是本实用新型第I实施例的电路示意图；图2是图I采取不等间隔采样测试的原理示意图；图3是本实用新型第2实施例的电路示意图；图4是图3采取等间隔采样测试的原理示意图；图5是本实用新型第3实施例的电路示意图；图6是图5采取高速等间隔采样测试的原理示意图。
具体实施方式
如图I所示，在本实用新型的第I实施例中，该实施例包括指标器；驱动指标器在待测物上沿X轴向运动的X轴步进电机，以及连接并驱动该X轴步进电机的X轴驱动电路；驱动指标器在待测物上沿Y轴向运动的Y轴步进电机，以及连接并驱动该Y轴步进电机的Y轴驱动电路；连接X轴驱动电路和Y轴驱动电路的步进电机控制电路，该步进电机控制电路通过IO接口连接计算机；与X轴驱动电路连接X轴计步器用于记录步进电机控制器发送到X轴步进电机的控制脉冲数量，根据每个控制脉冲驱动X轴步进电机运转特定的角度(例如0.9°或I. 8° )，由X轴步进电机运转则推动指标器移动，通过计算脉冲的数量即可获得指标器移动的距离；与Y轴驱动电路连接的Y轴计步器，其工作原理与X轴计步器相同；X轴计步器记录X轴步进电机的物理位置，并在采样时把当时的X轴位置存入锁存器，Y轴计步器记录X轴步进电机的物理位置，并在采样时把当时的Y轴位置存入锁存器；开关逻辑电路选择待测物的模拟输出信号输出给保持电路，由保持电路在采样时将该模拟输出信号进行保持，该模拟输出信号通过模数转换电路转换成数字信号后，通过IO电路输出给计算机；计算机则在取样之后读取锁存器中物理地址(包括X轴位置和Y轴位置)和采用电路保持的所述模拟输出信号，获得指标器当时实际的物理坐标和待测物感应指标器的感应坐标。结合图2所示，第I实施例中计算机是采用不等间隔的采样测试。由于运算及系统程序条件的差异，计算机在每笔运算完成后，再进行采样，其采样间隔的时间是异动的。但因为是同时对指标器坐标，和待测物输出做了硬件采样，所以采样间隔的异动并不会影响线性运算的精度。由于移动指标器时，X轴步进电机和Y轴步进电机都是不停的在运转，对应的X轴计步器中的数据、Y轴计步器中的数据也是不断变化的，因此在采样时，必须用锁存器把X轴计步器中的数据和Y轴计步器中的数据都锁存在锁存器内，以待计算机读取。而计算机从锁存器读取的数据，就可换算成采样当时指标器的位置，在此称为指标器的物理坐标。但由于待测物是一种数字化输入设备的组件，利用电磁、超音波、红外线感应、电阻分压等方式，把指标器的位置转换成电气信号；一般为模拟的电压基准信号，而此电压的基准信号也可以换算成指标器的坐标或位置。由于测试时指标器不停的移动，待测物输出的电压基准信号也不停的变化。因此采样时保持电路把当时的电压基准信号进行保持，由模数转换电路转换处理后等待计算机读取。而计算机从模数转换电路转换读取的数据，就可换算成采样当时待测物所感应到的指标器的位置，在此称为指标器的感应坐标。理想上，得到的物理坐标和感应坐标会是一样。但是，有限的物理精度造成两者的误差，因此，由计算机判断物理坐标与感应坐标之间是否在允许误差范围之内，若是，则说 明待测试的品质是可接受的。结合图3和图4所示，在本实用新型的第2实施例中，在IO电路与锁存器和保持电路之间连接一个脉冲产生器，脉冲产生器的控制端通过IO接口连接计算机、输出端分别连接锁存器和保持电路。由脉冲产生器产生中断(interrupt)或状态(state)信号通知计算机读取对锁存器中的数据和保持电路中的数据进行采样，从而实现等间隔的采样测试。结合图5和图6所示，本实用新型的第3实施例是在第2实施例的基础上，在脉冲产生器、存储器和模数转换电路之间连接缓存逻辑电路，以及与逻辑电路连接的缓存存储器。当脉冲产生器产生中断(interrupt)或状态(state)信号通知计算机读取对锁存器中的数据和保持电路中的数据进行采样时，锁存器中的坐标数据、模数转换电路输出对应感应坐标的数据，经由缓存逻辑电路存入缓存存储器中，而计算机则通过缓存逻辑电路读出先前存入的采样数据，从而实现高速等间隔采样测试。综上，本实用新型提出的线性测试机可以即时获取指标器的物理坐标和感应坐标，计算机不需停止移动指标器即可完成线性坐标的测试，进而减少震动和噪音，缩短测试时间，有利于提闻测试效率。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种可即时获取指标器坐标的线性测试机，其特征在于，所述线性测试机包括 用于驱动指标器在待测物上运动的步进电机，其连接指标器； 用于发出控制脉冲驱动步进电机转动的步进电机控制电路，其连接在计算机与步进电机之间； 用于根据控制脉冲的数量以及步进电机在每个控制脉冲下的转动角度，换算获得指标器实时物理坐标的计步器，其连接在步进电机控制电路的输出端； 连接在计步器输出端的锁存器； 用于将待测物所输出可換算成指标器感应坐标的模拟输出信号并输出的开关逻辑电 路，其连接待测物的输出端； 依次连接在开关逻辑电路输出端的保持电路和模数转换电路； 用于同时对锁存器中指标器实时的物理坐标和模数转换电路输出的指标器实时的感应坐标进行采样，并判断指标器的物理坐标与感应坐标之间是否在允许误差范围内的计算机，其通过IO接ロ分别连接步进电机控制电路、计步器、锁存器、保持电路和模数转换电路。
2.根据权利要求I所述可即时获取指标器坐标的线性测试机，其特征在干，步进电机包括驱动指标器在待测物上作X轴向运动的X轴步进电机，以及驱动指标器在待测物上作Y轴向运动的Y轴步进电机。
3.根据权利要求2所述可即时获取指标器坐标的线性测试机，其特征在于，计步器包括用于换算出X轴步进电机在X轴向位置的X轴计步器，用于换算出Y轴步进电机在Y轴向位置的Y轴计步器，且X轴计步器和Y轴计步器均连接在步进电机控制电路的输出端与锁存器之间。
4.根据权利要求I或2或3所述可即时获取指标器坐标的线性测试机，其特征在于，所述线性测试机包括 用于产生中断或状态信号通知计算机对锁存器中的数据和保持电路中的数据进行采样，实现等间隔的采样测试的脉冲产生器，其控制端通过IO接ロ连接计算机，输出端分别连接锁存器和保持电路。
5.根据权利要求4所述可即时获取指标器坐标的线性测试机，其特征在于，所述线性测试机还包括 分别连接锁存器的输出端、保持电路的输出端和脉冲产生器的输出端的缓存逻辑电路； 连接缓存逻辑电路的缓存存储器。
专利摘要本实用新型公开一种可即时获取指标器坐标的线性测试机，其包括驱动指标器在待测物上运动的步进电机；步进电机控制电路；获得指标器实时物理坐标的计步器；连接在计步器输出端的锁存器；用于将待测物所输出可换算成指标器感应坐标的模拟输出信号并输出的开关逻辑电路，其连接待测物的输出端；依次连接在开关逻辑电路输出端的保持电路和模数转换电路；对锁存器中的物理坐标和模数转换电路输出的感应坐标进行采样，并判断两者之间是否在允许误差范围内的计算机，其通过IO接口分别连接步进电机控制电路、计步器、锁存器、保持电路和模数转换电路。本实用新型不需停止移动指标器即可完成线性坐标的测试，缩短了测试时间，提高了测试效率。
文档编号G01R31/00GK202372591SQ201120538240
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者赖德龙 申请人:赖德龙