网络版带移动存储介质的高性能气电柱的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种网络版带移动存储介质的高性能气电柱，其包括双稳气压测量室和信号处理系统；压缩空气经双稳气压测量室比较测量后，气电传感器通过双稳气压测量室，将气压信号转换为电信号；电信号先后输入到高增益放大器、调零器和有源滤波器，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；本实用新型通过网络控制器将测量结果进行网络传输；测量范围大，精度高，精度误差小；便于质量管理人员对现场生产质量进行分析和实时监控。
【专利说明】网络版带移动存储介质的高性能气电柱
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种气电式位移测微仪，尤其涉及一种网络版带移动存储介质的高性能子电柱。
【背景技术】
[0002]气电柱因其显示直观、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气电柱。
[0004]按照本实用新型提供的技术方案，网络版带移动存储介质的高性能气电柱包括双稳气压测量室和信号处理系统，所述信号处理系统由气电传感器，高增益放大器，高精度可调基准双稳压电源，调零器，有源滤波器，模拟信号输出接口，A/D转换器，ARM单片机，232串行接口，PC机，网络控制器，网络接口，文件管理控制器，USB接口，按钮显示控制器及数据存储控制器组成；所述压缩空气经气体稳压过滤器再进入双稳气压测量室进行气压比较测量，所述双稳气压测量室的输出端连接到气电传感器的输入端，所述精密可调基准双稳压电源的一路电源输出端连接到气电传感器的电源输入端，所述高精密可调基准双稳压电源的另一路电源输出端连接到调零器的电源输入端，所述气电传感器的检测信号输出端连接到高增益放大器的输入端，所述高增益放大器的输出端连接到调零器的信号输入端，所述调零器的输出端连接到有源滤波器的输入端，所述有源滤波器的模拟信号输出端连接到模拟输出接口的输入端，所述有源滤波器的另一路模拟信号输出端连接到A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端连接到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网络信号的输出/输入端连接到网络接口的网络信号输入/输出端；[0005]作为本实用新型的进一步改进，所述232串行接口连接PC机，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；实现单个气电柱对多种规格型号的工件的测量。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述USB接口连接移动存储介质，所述文件管理控制器通过USB接口将测量结果以Excel形式存储到移动存储介质内。
[0007]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。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述数据存储控制器通过RAM13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。
[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单片机内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，所述模拟信号输出接口输出的电压为-5VDC?+5VDC。
[0011]本实用新型优点是:可通过PC机对测量参数批量设置，适用于工件频繁、批量换型。实现了气电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气电转换器”技术(见申请号:201320694419.2)，具有测量范围大，精度高的优点。测量范围±20um时，精度误差不大于0.4um ;测量范围在±40um时,精度误差不大于0.8um。
【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，本实施方式的网络版带移动存储介质的高性能气电柱，它包括双稳气压测量室I和信号处理系统19，所述的信号处理系统19由气电传感器2，高增益放大器19，高精度可调基准双稳压电源3，调零器16，有源滤波器4，模拟信号输出接口 15，A/D转换器14，ARM单片机13，232串行接口 11，PC机12，网络控制器5，网络接口 6，文件管理控制器7，USB接口 8，按钮显示控制器9，数据存储控制器10组成。所述压缩空气经气体稳压过滤器进入双稳气压测量室I进行气压比较测量，所述双稳气压测量室I的输出端连接到气电传感器2的输入端，所述精密可调基准双稳压电源3的电源输出端连接到气电传感器2的电源输入端，所述高精密可调基准双稳压电源3的另一路电源输出端连接到调零器16的电源输入端，所述气电传感器2的检测信号输出端连接到高增益放大器17的输入端，所述高增益放大器17的输出端连接到调零器16的信号输入端，所述调零器16的输出端连接到有源滤波器4的输入端，所述有源滤波器4的模拟信号输出端连接到模拟输出接口 15的输入端，所述有源滤波器4的另一路模拟信号输出端连接到A/D转换器14的输入端，所述A/D转换器14的输出端连接到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，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7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7的USB信号输出/输入端连接到USB接口 8的USB信号输出/输入端，所述网络接口控制器5的网络信号的输出/输入端连接到网络接口 6的网络信号输入/输出端。
[0015]本实用新型存储格式采用通用的Excel格式，方便离线SPC分析。
[0016]本实用新型模拟信号输出口输出的电压为-5VDCT+5VDC。
[0017]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。实现单个气电柱对多种规格型号的工件的测量。
[0018]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形式存储到移动存储介质里。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]本实用新型的信号调理部分的高增益放大器11的型号是AD620，A/D转换器的型号是ADS1251，ARM单片机13的型号为STM32F103。网络接口控制器的型号为ENC28J60。文件管理控制器的型号为CH376。
[0023]【具体实施方式】2:本实用新型与实施方式I的区别是，文件管理控制器7可通过USB接口 8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。
[0024]【具体实施方式】3:本实用新型与实施方式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。
[0025]【具体实施方式】4:本实用新型与实施方式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7的测量结果存储和网络接口控制器5的测量结果发送。
[0026]【具体实施方式】5:本实用新型与实施方式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。
[0027]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。其包括双稳气压测量室和信号处理系统。压缩空气经双稳气压测量室比较测量后，气电传感器通过双稳气压测量室，将气压信号转换为电信号。电信号先后输入到高增益放大器、调零器和有源滤波器，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气电转换器”技术，具有测量范围大，精度高的优点，该实用新型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.网络版带移动存储介质的高性能气电柱，其特征是:包括双稳气压测量室(I)和信号处理系统(19)，所述信号处理系统(19)由气电传感器(2)、高增益放大器(17)、高精度可调基准双稳压电源(3)、零位调节器(16)、有源滤波器(4)、模拟信号输出接口(15)、A/D转换器(14)、ARM单片机(13)、232串行接口( 11 )、PC机(12)、网络控制器(5)、网络接口(6)、文件管理控制器(7)、USB接口(8)、按钮显示控制器(9)及数据存储控制器(10)组成；所述压缩空气经气体稳压过滤器再进入双稳气压测量室(I)进行气压比较测量，所述双稳气压测量室(I)的输出端连接到气电传感器(2 )的输入端，所述精密可调基准双稳压电源(3 )的一路电源输出端连接到气电传感器(2)的电源输入端，所述高精密可调基准双稳压电源(3)的另一路电源输出端连接到调零器(16)的电源输入端，所述气电传感器(2)的检测信号输出端连接到高增益放大器(17)的输入端，所述高增益放大器(17)的输出端连接到调零器(16)的信号输入端，所述调零器(16)的输出端连接到有源滤波器(4)的输入端，所述有源滤波器(4)的模拟信号输出端连接到模拟输出接口(15)的输入端，所述有源滤波器(4)的另一路模拟信号输出端连接到A/D转换器(14)的输入端,所述A/D转换器(14)的输出端连接到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，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(7)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(7)的USB信号输出/输入端连接到USB接口(8)的USB信号输出/输入端，所述网络接口控制器(5)的网络信号的输出/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)，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；实现单个气电柱对多种规格型号的工件的测量。
2.如权利要求1所述的网络版带移动存储介质的高性能气电柱，其特征是:所述USB接口(8)连接移动存储介质，所述文件管理控制器(7)通过USB接口(8)将测量结果以Excel形式存储到移动存储介质内。
3.如权利要求1所述的网络版带移动存储介质的高性能气电柱，其特征是:所述网络接口控制器(5 )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、云存储器内。
4.如权利要求1所述的网络版带移动存储介质的高性能气电柱，其特征是:所述数据存储控制器(10)通过RAM13控制文件管理控制器(7)的测量结果存储和网络接口控制器(5)的测量结果发送。
5.如权利要求1所述的网络版带移动存储介质的高性能气电柱，其特征是:所述键盘显示控制器(9 )对ARM单片机(13 )内的测量参数进行设置，并显示测量结果。
6.如权利要求1所述的网络版带移动存储介质的高性能气电柱，其特征是:所述模拟信号输出接口(15)输出的电压为-5VDCT+5VDC。
【文档编号】G01B13/02GK203672341SQ201320772913
【公开日】2014年6月25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, 贺黎明 申请人:无锡市迈日机器制造有限公司