传统容栅传感器节距内绝对定位的集成电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了传统容栅传感器节距内绝对定位的集成电路，包括：解调与放大电路、鉴相与计数电路、振荡电路、分频电路、控制及数据处理电路、LCD驱动显示电路、八路调制脉冲驱动电路，其特征在于，所述集成电路进一步包括：一节距内512位判断模块，连接在所述鉴相与计数电路和所述控制及数据处理电路之间。本实用新型通过新增的绝对定位功能，厂家在就可以针对节距内各个点做校准修正，将修正数值写如控制芯片内的存储器内，在千分尺上电开机后，控制电路自动确定其绝对位置后，进行对应的校准参数读取，以做修正。这样提高了容栅传感器应用上的精度。减小了千分尺由外界因素所产生的误差。使得千分尺测量更精准且在生产过程中更容易装配等。
【专利说明】传统容栅传感器节距内绝对定位的集成电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种集成电路，尤其是一种采用传统容栅传感器节距内绝对定位的集成电路。
【背景技术】
[0002]数字显示千分尺是一种应用十分广泛普遍的数字测量工具，其内部工作架构模块基本可以分为传感器模块部分和内部控制电路部分，以及尺身模具部分，传感器部分普遍应用的是容栅传感器，通过控制芯片发出的信号通过容栅的发射极板到反射极板，最后由接受极板回收信号来判定传感器的移动位置，进而确定显示的测量数据值。传统的控制芯片加标准通用容栅传感器的做法可实现功能，但是不能做自动校准，因为由于尺身模具的不规整和装配时带来的不同气隙和误差，会对测量带来一些误差。通常是通过把校准值写进控制芯片中做校准的。
[0003]图1和图2所示为传统的标准容栅传感器工作原理，图3是传统产品电路系统框图。其中，S0-S7是由控制芯片产生出来的一组PWI信号，通过八个反射极板11的移动来改变电路中各个电容的等效电容数值，从而可以实现输出一个近似于正弦波信号，然后通过控制芯片内部的鉴相与计数电路32，和各种的调制与放大电路31来实现对输出信号的鉴别比较从而判断出发射极板11的移动距离，体现在产品中也就是千分尺或卡尺的旋动或拉动距离，然后通过内部控制及数据处理电路35来进行各种对应的运算处理，然后通过IXD驱动电路显示模块36来输出显示的移动或拉动距离的数字，进而实现了一个产品的功會泛。
[0004]以上所述的是传统的一般性做法。这种方式的千分尺，在开机后如果并不在测量的原点，要用外部按键进行归零处理，然后以这个起点为零点再进行相对的测量。如果要对外界的比如尺身，装配等误差进行校准的话，那就必须要所有的测量点分别写入校准值，比如，0-25mm测量的千分尺，分辨率是0.0Olmm,就需要25000个点进行校准写入。这样不仅麻烦，还要占用芯片里的大存储单元。
【发明内容】
[0005]本实用新型芯片的目的是，在保证应用传统的容栅传感器的基础上，可以实现在一个节距内能自动识别位置，并进行对应的校准值做自动校准的控制集成电路芯片。
[0006]为了实现上述发明目的，本实用新型公开了传统容栅传感器节距内绝对定位的集成电路，包括:解调与放大电路、鉴相与计数电路、振荡电路、分频电路、控制及数据处理电路、LCD驱动显示电路、八路调制脉冲驱动电路，所述振荡电路连接所述分频电路，所述分频电路的输出分别连接所述解调与放大电路、所述鉴相与计数电路、所述控制及数据处理电路和所述八路调制脉冲驱动电路，所述解调与放大电路的输出连接所述鉴相与计数电路，所述鉴相与计数电路的输出连接所述控制及数据处理电路，所述控制及数据处理电路连接所述IXD驱动显示电路，其特征在于，所述集成电路进一步包括:[0007]一节距内512位判断模块，连接在所述鉴相与计数电路和所述控制及数据处理电路之间。
[0008]比较好的是，本实用新型的传统容栅传感器节距内绝对定位的集成电路，其特征在于，所述节距内512位判断模块进一步包括:
[0009]九位计数器和九位寄存器组成，当所述鉴相与计数电路输出的鉴相波形上升沿来到时刻，将所述九位计数器中的当前计数值发送到所述九位寄存器中。
[0010]本实用新型提高了容栅传感器应用上的精度。减小了千分尺由外界因素所产生的误差。使得千分尺测量更精准且在生产过程中更容易装配等。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面，参照附图，对于熟悉本【技术领域】的人员而言，从对本实用新型的详细描述中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
[0012]图1是标准容栅传感器工作原理示意图；
[0013]图2是图1的等效的电路图；
[0014]图3是传统电路的系统框图；
[0015]图4是图3中传感器的输出到控制芯片的信号在一个节距内的波形示意图；
[0016]图5是本实用新型的电路框图；
[0017]图6是图5中节距内512位判断功能模块和鉴相计数模块的波形图；
[0018]图7是图5中节距内512位判断功能模块的模块图。
【具体实施方式】
[0019]本发明的内部控制电路能够在传统容栅传感器应用的前提下，对一个节距内的位置点进行绝对的定位。
[0020]简单的说就是在千分尺在旋转的任意位置下开机，内部控制电路能通过新的功能模块对开机时千分尺在一个节距内的绝对位置进行识别确认，这样的话就实现的绝对原点的目的。并且做校准的话，只需要在一个节距内对八条发射极的位置分别写入对应的校准值即可，这样在占用很小内部芯片存储资源的前提下实现了千分尺的开机自动校准和绝对原点的识别。
[0021]传感器的输出到控制芯片的信号在一个节距内的波形如图4所示。
[0022]在千分尺拉动的一个节距的位置对应着上述正弦波的某个位置，正弦被控制芯片内部的八位计数器在高位和低位分别分成了 256份，再由一个第九位来通过输入信号来判断高位和低位。
[0023]所以千分尺开机后，内部控制电路通过输入信号鉴相后的信号来判别此时的位置是高位还是低位，确定了高位和低位后，再进一步判断控制芯片内部的八位计数器的所将其分割256份中的哪一份。从而锁定了动栅的具体位置。
[0024]图5所示为本实用新型的容栅传感器节距内绝对定位的电路框图。
[0025]与图3相比，本实用新型的电路同样包括解调与放大电路31、鉴相与计数电路32、振荡电路33、分频电路34、控制及数据处理电路35、IXD驱动显示电路36、八路调制脉冲驱动电路37。此外，还加入一个节距内512位判断模块40，连接在鉴相与计数电路32和控制及数据处理电路35之间。
[0026]下面具体介绍一下本实用新型电路内部实现绝对定位功能的功能模块的具体工作原理和架构。
[0027]本实用新型加入的一个模块:节距内512位判断功能模块40，其进一步组成如图7所示，包括一个9位计数器41和9位寄存器42组成。其中计数器41的八位是判断256个点位置的。另加的一位是用来判断位置在正弦波的左半波还是右半波的。
[0028]结合图5所示，鉴相与计数电路32输出一个经过过零比较并滤波后的周期方波，周期和512点周期一致。
[0029]节距内512位判断模块40对位置的判定就是利用鉴相与计数电路32中输出的波形的上升沿口对512点周期取样。也就是说在鉴相波形上升沿来到时刻，将9位计数器41中的当前计数值发送到9位寄存器42中。这个九位数据就标识着当前的相移位置。
[0030]鉴相与计数电路32输出信号的上升沿会触发9位寄存器42，把这个时刻9位计数器41内的数值打入9位寄存器42内。这个数字也就是标识着千分尺此刻的旋动位置。
[0031]本实用新型通过新增的绝对定位功能，厂家在就可以针对节距内各个点做校准修正，将修正数值写如控制芯片内的存储器内，在千分尺上电开机后，控制电路自动确定其绝对位置后，进行对应的校准参数读取，以做修正。这样提高了容栅传感器应用上的精度。减小了千分尺由外界因素所产生的误差。使得千分尺测量更精准且在生产过程中更容易装配
坐寸ο
[0032]以上诸实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关【技术领域】的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴应由各权利要求限定。
【权利要求】
1.传统容栅传感器节距内绝对定位的集成电路，包括:解调与放大电路、鉴相与计数电路、振荡电路、分频电路、控制及数据处理电路、LCD驱动显示电路、八路调制脉冲驱动电路，所述振荡电路连接所述分频电路，所述分频电路的输出分别连接所述解调与放大电路、所述鉴相与计数电路、所述控制及数据处理电路和所述八路调制脉冲驱动电路，所述解调与放大电路的输出连接所述鉴相与计数电路，所述鉴相与计数电路的输出连接所述控制及数据处理电路，所述控制及数据处理电路连接所述LCD驱动显示电路，其特征在于，所述集成电路进一步包括: 一节距内512位判断模块，连接在所述鉴相与计数电路和所述控制及数据处理电路之间。
2.根据权利要求1所述的传统容栅传感器节距内绝对定位的集成电路，其特征在于，所述节距内512位判断模块进一步包括: 九位计数器和九位寄存器组成，当所述鉴相与计数电路输出的鉴相波形上升沿来到时刻，将所述九位计数器中的当前计数值发送到所述九位寄存器中。
【文档编号】G01B3/18GK203605846SQ201320723115
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】黄明程, 杨升启, 陆卫星, 刘立明, 文兴, 董智佳 申请人:上海新茂半导体有限公司