网络版带移动存储器的高性能电子柱的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种网络版带移动存储器的高性能电子柱，其包括LVDT位移传感器和信号调理模块；所述信号调理模块其激励信号发生器的激励信号输出端分别与LVDT位移传感器和同步脉冲取样器相连，LVDT位移传感器先后与交流放大器、同步取样器和有源滤波器相连；有源滤波器输出模拟直流电压信号；模拟直流电压信号先后连接到高增益直流放大器、A/D转换器和ARM单片机，ARM单片机输出测量结果；ARM单片机可通过文件管理控制器将测量结果存储到Excel文件里。本实用新型实现了电子柱现场测量结果的数据存储和网络传输功能；测量范围大、精度高、精度误差小；便于质量管理人员对现场质量趋势进行分析和实时监控。
【专利说明】网络版带移动存储器的高性能电子柱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电感位移测微仪，尤其涉及一种网络版带移动存储器的高性能电子柱。
【背景技术】
[0002]电子柱因其显示直观、经济、环境适应能力强，而广泛应用于汽车、家用空调/冰箱压缩机，航天、模具、轴承等精密加工工序。目前，国内/外现有产品均不支持U盘、SD卡、移动硬盘等大容量、可插拔式移动存储介质，测量结果均采用RS232 口输出，无法实现数据(如:日期、测量时间、工位号、测量值等)追溯，满足不了对加工过程进行质量趋势分析和实时监控的要求。采用外置电脑增加了成本，且需开发专用软件，给使用和维护带来了较大的不便。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种可以通过PC机进行测量参数设置，具备移动存储介质(如U盘、SD卡、移动硬盘等)和网络传输(以太网，Zigbee等有线或无线网络传输方式)保存(网盘、云存储器等)功能的网络版带移动存储器的高性能电子柱。
[0004]按照本实用新型提供的技术方案，网络版带移动存储器的高性能电子柱包括LVDT位移传感器和信号调理模块；所述信号调理模块由激励信号发生器、同步取样脉冲发生器、高增益放大器、网络接口控制器、网络接口、USB接口、文件管理控制器、键盘显示控制器、数据存储控制器、232串行接口、ARM单片机、A/D转换器、模拟信号输出口、有源滤波器、同步取样器和交流放大器组成；所述ARM单片机的高稳定时钟输出端连接到激励信号发生器的时钟输入端，所述激励信号发生器的一路激励信号输出端连接到LVDT位移传感器的激励信号输入端，所述激励信号发生器的另一路激励信号输出端连接到同步取样脉冲发生器的激励信号输入端，所述LVDT位移传感器的检测信号输出端连接到交流放大器的输入端，所述交流放大器的输出端连接到同步取样器的取样信号输入端，所述同步取样器的输出端连接到有源滤波器的输入端；所述有源滤波器的输出端连接到高增益直流放大器的输入端，所述高增益直流放大器的一路模拟信号输出端连接到模拟信号输出口的输入端，所述的高增益直流放大器的另一路模拟信号输出端连接到A/D转换器的模拟信号输入端；所述的A/D转换器的数字信号输出端连接ARM单片机的数字信号输入端，所述的ARM单片机的串行信号输入/输出端连接到232串行接口的串行信号输出/输入端，所述数据存储控制器的输出端连接到ARM单片机的存储控制信号的输入端，所述键盘显示控制器的输入/输出端连接到ARM单片机的键盘显示输出/输入端，所述ARM单片机的文件管理输出/输入端连接到文件管理控制器的文件管理输入/输出端，所述ARM单片机的网络管理的输出/输入端连接到网络接口控制器的输入/输出端，所述文件管理控制器的USB信号输出/输入端连接到USB接口的USB信号输出/输入端，所述网络接口控制器的以太网信号的输出/输入端连接到网络接口的网络信号输入/输出端；所述232串行接口连接PC机，PC机能够通过232串行接口与ARM单片机实时通讯，实现PC机和ARM单片机间测量参数的下传/上传；实现单个电子柱对多种规格型号的工件的测量。
[0005]作为本实用新型的进一步改进，所述文件管理控制器通过USB接口在移动存储介质里建立Excel文件，并将测量结果存储到Excel文件。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述网络接口控制器通过网络接口建立与PC机的网络连接，并将测量结果存储到PC机或网盘、云存储器内。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述数据存储控制器通过RAM单片机控制文件管理控制器的测量结果存储和网络接口控制器的测量结果发送。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述PC机通过232串行接口与ARM单片机实时通讯，实现PC机与ARM单片机间测量参数的上传/下传。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述键盘显示控制器对ARM单片机里的测量参数进行设置，并显示测量结果。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，所述模拟信号输出口输出的电压为-5VDCT+5VDC。
[0011]本实用新型优点是:可通过PC机对电子柱的测量参数进行设置，为多种规格工件的现场测量，节约了工件换型的参数设置时间和设备经费。实现了电子柱现场测量结果的数据存储和网络传输功能，便于质量管理人员对现场质量趋势进行分析和实时监控。由于采用了 “大量程亚微米级高精度LVDT位移传感器的信号转换器”技术(见申请号:201320694624.9)，而具有测量范围大精度高的优点。测量范围为:±200um，精度误差不大于0.5um ;测量范围为±800um，精度误差不大于lum。量程最大可达±3000um。存储格式。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述:
[0014]如图1所示，包括LVDT位移传感器I和信号调理模块19，所述信号调理模块由激励信号发生器2、同步取样脉冲发生器3、高增益放大器4、网络接口控制器5、网络接口 6、USB接口 7、文件管理控制器8、键盘显示控制器9、数据存储控制器10、232串行接口 11、ARM单片机13、A/D转换器14、模拟信号输出口 15、有源滤波器16、同步取样器17和交流放大器18组成。本实用新型所述的ARM单片机13的高稳定时钟输出端连接到激励信号发生器2的时钟输入端，所述的激励信号发生器2的一路激励信号输出端连接到LVDT位移传感器I的激励信号输入端，所述的激励信号发生器2的另一路激励信号输出端连接到同步取样脉冲发生器3的激励信号输入端，所述的LVDT位移传感器I的检测信号输出端连接到交流放大器18的输入端，所述的交流放大器18的输出端连接到同步取样器17的取样信号输入端，所述的同步取样器17的输出端连接到有源滤波器16的输入端。所述的有源滤波器16的输出端连接到高增益直流放大器4的输入端，所述的高增益直流放大器4的模拟信号输出端连接到模拟信号输出口 15的输入端，所述的高增益直流放大器4的另一路模拟信号输出端连接到A/D转换器14的模拟信号输入端。所述的A/D转换器14的数字信号输出端连接ARM单片机13的数字信号输入端，所述的ARM单片机13的串行信号输入/输出端连接到232串行接口 11的串行信号输出/输入端，所述数据存储控制器10的输出端连接到ARM单片机13的存储控制信号的输入端，所述键盘显示控制器9的输入/输出端连接到ARM单片机13的键盘显示输出/输入端9，所述ARM单片机13的文件管理输出/输入端连接到文件管理控制器8的文件管理输入/输出端，所述ARM单片机13的网络管理的输出/输入端连接到网络接口控制器5的输入/输出端，所述文件管理控制器8的USB信号输出/输入端连接到USB接口 7的USB信号输出/输入端，所述网络接口控制器5的以太网信号的输出/输入端连接到网络接口 6的网络信号输入/输出端。
[0015]本实用新型所述模拟信号输出口 15输出的电压为-5VDCT+5VDC。其采用通用的Excel格式，方便离线SPC分析。
[0016]本实用新型在使用时可通过232串行接口连接PC机，PC机能够通过232串行接口与ARM单片机实时通讯，实现PC机和ARM单片机间测量参数的下传/上传；实现单个电子柱对多种规格型号的工件的测量。
[0017]本实用新型在使用时可通过USB接口连接移动存储介质，文件管理控制器通过USB接口将测量结果以Excel格式存储到移动存储介质里。
[0018]本实用新型在使用时可通过网络接口建立与PC机的网络连接，并将测量结果传输到PC机(或网盘、云存储器)里。
[0019]本实用新型在使用时数据存储控制器可通过ARM单片机控制文件管理控制器的测量结果存储和网络接口控制器的测量结果发送。
[0020]本实用新型在使用时可通过键盘显示控制器对ARM单片机里的测量参数进行设置，并显示测量结果。
[0021]本实用新型中的高稳定的高增益交流放大器4的型号为LF351，ARM单片机13的型号为STM32F103，激励信号产生器2的型号为AD9835，同步取样脉冲发成器3的型号为LM393，高增益直流放大器4的型号为TL074，A/D转换器8的型号为ADS1254。网络接口控制器的型号为CH376。文件管理控制器的型号为ENC28J60。
[0022]【具体实施方式】2:本实用新型【具体实施方式】与实施方式I的区别是，文件管理控制器8可通过USB接口 7在移动存储介质里建立Excel文件，并将测量结果存储到Excel文件。
[0023]【具体实施方式】3:本实用新型【具体实施方式】与实施方式I的区别是:网络接口控制器5可通过网络接口 6建立与PC机12的网络连接，并将测量结果存储到PC机12 (或网盘、云存储器)里。
[0024]【具体实施方式】4:本实用新型【具体实施方式】与实施方式I的区别是:数据存储控制器10可通过RAM13控制文件管理控制器8的测量结果存储和网络接口控制器5的测量结果发送。
[0025]【具体实施方式】5:本实用新型【具体实施方式】与实施方式I的区别是:它还包括PC机12，PC机12通过232串行接口 11与ARM单片机13实时通讯，实现PC机与ARM单片机13间测量参数的上传/下传。
[0026]本实用新型解决了传统电子柱不能通过PC机进行参数设置，不能进行数据存储，不能将测量结果进行网络传输等问题。网络版高性能电子柱的信号调理模块，其激励信号发生器的激励信号输出端分别与LVDT位移传感器和同步脉冲取样器相连，LVDT位移传感器先后与交流放大器、同步取样器和有源滤波器相连。有源滤波器输出模拟直流电压信号。模拟直流电压信号先后连接到高增益直流放大器、A/D转换器和ARM单片机，ARM单片机输出测量结果。ARM单片机可通过文件管理控制器将测量结果存储到Excel文件里，或者通过网络控制器将测量结果进行网络传输。该实用新型采用了“大量程亚微米级高精度位移传感器的转换器”技术，具有高精度，大量程的优点，该发明便于质量管理人员对现场生产质量进行分析和实时监控。
【权利要求】
1.网络版带移动存储器的高性能电子柱，其特征是:包括LVDT位移传感器(I)和信号调理模块(19);所述信号调理模块(19)由激励信号发生器(2)、同步取样脉冲发生器(3)、高增益放大器(4)、网络接口控制器(5)、网络接口(6)、USB接口(7)、文件管理控制器(8)、键盘显示控制器(9)、数据存储控制器(10)、232串行接口(11)、ARM单片机(13)、A/D转换器(14)、模拟信号输出口( 15)、有源滤波器(16)、同步取样器(17)和交流放大器(18);所述ARM单片机(13)的高稳定时钟输出端连接到激励信号发生器(2)的时钟输入端，所述激励信号发生器(2)的一路激励信号输出端连接到LVDT位移传感器(I)的激励信号输入端，所述激励信号发生器(2)的另一路激励信号输出端连接到同步取样脉冲发生器(3)的激励信号输入端，所述LVDT位移传感器(I)的检测信号输出端连接到交流放大器(18)的输入端，所述交流放大器(18)的输出端连接到同步取样器(17)的取样信号输入端，所述同步取样器(17)的输出端连接到有源滤波器(16)的输入端；所述有源滤波器(16)的输出端连接到高增益直流放大器(4)的输入端，所述高增益直流放大器(4)的一路模拟信号输出端连接到模拟信号输出口(15)的输入端，所述的高增益直流放大器(4)的另一路模拟信号输出端连接到A/D转换器(14)的模拟信号输入端；所述的A/D转换器(14)的数字信号输出端连接ARM单片机(13)的数字信号输入端，所述的ARM单片机(13)的串行信号输入/输出端连接到232串行接口(11)的串行信号输出/输入端，所述数据存储控制器(10)的输出端连接到ARM单片机(13)的存储控制信号的输入端，所述键盘显示控制器(9)的输入/输出端连接到ARM单片机(13)的键盘显示输出/输入端(9)，所述ARM单片机(13)的文件管理输出/输入端连接到文件管理控制器(8)的文件管理输入/输出端，所述ARM单片机(13)的网络管理的输出/输入端连接到网络接口控制器(5)的输入/输出端，所述文件管理控制器(8)的USB信号输出/输入端连接到USB接口(7)的USB信号输出/输入端，所述网络接口控制器(5)的以太网信号的输出/输入端连接到网络接口(6)的网络信号输入/输出端；所述232串行接口(11)连接PC机(12)。
【文档编号】G01B7/02GK203704853SQ201320771808
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】蒋文郁, 唐建忠 申请人:无锡市迈日机器制造有限公司