专利名称：光栅数显表测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能化的电子测试仪器，特别适用于光栅数显表的精度及频率响应测试。
随着我国机械及电子工业的不断发表，数显及数控设备在我国机床行业得到了迅速的推广应用，极大地提高了我国机床生产及机械加工的技术水平。目前，我国生产的光栅数显表已具备国际80年代中后期的技术水平，并形成了一定的批量。然而，我国数显行业到目前都设有正规的、有效的数显表检测手段，特别是精度、频响、准确度检测，这些性能是影响数显表质量最关键的指标，这不但影响了高精度数显表的大批量生产及出口，还经常带来传感器生产厂家与数显表生产厂家在传感器精度与数显表精度问题上的矛盾。
本实用新型的目的就是要研制一种采用微处理器的，能适应多种规格的光栅数显表的精度及频率响应测试的光栅数显表测试仪。
本实用新型提出的光栅数显表测试仪，由外壳、包括多个控制键钮及显示装置的面板(如
图1所示)，装在外壳内的电子电路几部份构成，组成电子电路的部分包括有，16位微处理器、晶振及时钟发生器、缓冲电路、RAM、译码电路、定时计数器及中断控制器(如图2所示)，电子电路还包括有装有用于测试光栅数显表精度及频率响应程序的EPROM、用来与数显表信号输入插座连接的七芯或九芯输出插口以及D／A电路、与面板上的多个控制键钮及显示装置连接的显示键盘接口电路。EPROM、显示键盘接口及D／A电路的输入端经缓冲电路与16位微处理器的数据／控制总线相连接，D／A电路的输出端经运算放大器与七芯或九芯输出接口相连接。D／A电路由两片集成电路ADC7524构成，(如图3及图4所示)，ADC7524的4－11脚与16位微处理器的数据总线相连接，12脚与译码电路LS138的15脚相连接，1脚与运算放大器的反相输入端相连接，2脚3脚与同相输入端相连接，16脚经一电位器与运算放大器的输出端相连接后再经一三极管与七芯及九芯输出插口相连接。显示键盘接口电路由集成电路8255、LS273、LS147、LS148、7447及2585A构成(如图5所示)，8255的27－34脚与16位微处理器的数据总线相连接，PA0－7端口与作为译码器的LS147、LS148的译码输出端相连接，LS273的输入端与16位微处理器的数据总线相连接，输出端经2585A连接到作为显示装置的8位数码管。7447的6、2、1、7脚与8255的PC0－3端口相连接。控制键钮包括按键及旋钮开关K1－K11，频率开关K1的10个开关触点与显示键盘接口电路中的LS147的译码输入端连接，幅值开关K2的8个开关触点与LS148的8个译码输入端连接，波形开关K3、中断键K4、电压值选择开关K5、相位值选择开关K6、分频数选择开关K7、工作方式选择开关K8，开始键K9、点动键K10、暂停健K11的开关触点分别与8255的PBO－7、PC4－7端口相连接。16位数处理器采用8086、EPROM采用两片2764、RAM采用两片6264及两片6116，中断控制器由8254及8259两片集成电路构成。
本测试仪在使用时，应先将输出接口与光栅数显表的信号输入插座相互连接，当要测试方波数显表时，使用测试仪的七芯输出接口，当要测试正弦波数量表时，使用测试仪的九芯输出接口，连接好后，就可将测试仪通电，然后设置面板上的键钮开关，根据光栅数显表所需波形及其它参数，设定以下几个开关，手动／自动方式(K8)、方波／正弦波开关(K3)、频率开关(K1)、幅值开关(K2)、电压开关(K5)、相位开关(K6)、分频数开关(即细分数开关K7)，测试仪的工作是在软件控制下进行的，程序存放在两片EPROM2764中，系统通电后，进入主程序，首先扫描控制键，若开始键K9被按下，则进入计算功能模块，计算功能模根据当前通过面板上的控制键钮设置的各开关值计算出输出信号的数字量，并将结果存放在二片6264RAM中，计算完成后，进入输出功能模块，此时，计算结果在系统控制之下向二片D／A送数，在输出功能模块中，处理器每隔一定时间扫描一次控制键盘，以决定转入那一功能模块，若中断键被按下，则8位数码管显示当前已送数个数值，并暂停送数，释放中断键，则重新计数，若开始键被接下，则进入主程序起始，重新设置状态，若复位键按下，则系统复位，在手动方式下，按下点动键，输出一个细分点，若按下点动键不放则顺续发细分点。
从上面的叙述可以看出只要调节本测试仪面板上的控制键钮，本测试仪就可以用于不同规格(例如方波或正弦波数显示)不同精度(例20、40、80细分)的光栅数显表的测量，将测试仪显示数字与数显表显示数字比较，就可以判断数显表工作是否正常，例如，如果测试仪当前设置为40细分，而被测数显表为20细分，则测试仪计数值为数显表计数值的2倍时说明数显表正常，否则，为不正常，本测试仪由于采用了微处理器技术，故工作可靠，性能稳定，计数精确，广泛适用于目前国内生产的各种光栅数显表的测量。
作为本实用新型的一个具体实施例，图2是测试仪的面板图，频率旋钮开关提供了10个档次的选择，正弦波1KC、2KC、3KC……10KC，方波5KC、6KC、7KC、8KC、9KC、10KC、20KC、30KC、40KC、50KC，幅值旋钮开关提供了8个档次的选择，正弦波(5伏)0.5V、0.8V、1.1V、1.4V……2.6V，正弦波(12V)2V、2.6V、3.2V、3.8V……6.2V；电压值旋钮开关分三档5V、9V、12V；相位值选择分三档－30°、0°、30°分频数选择开关分三档20、40、80，图6是测试仪的背板图，波形开关K3，x，y，z三个座标的信号端口及电源开关，插座放在背板上。图3、图4、图5是电路原理图，通电进入工作状态后，当十六位微处理器8086第28脚M／ID为高电平时，为存储器寻址、该处理器20根地址线A0－A19送入三片LS373中缓冲，之后这20位地址进入地址总线，经HC139、74LS30、74LS33及二片LS138译码，对存储器进行存取，两片LS245用于数据缓冲，由处理器26脚及27腿控制，8086第28脚M／IO为低电平时，为端口寻址，该处理器20根地址线中仅使用A0－A15共16根用于端口寻址，地址线A3、A4、A5、A6、A7经LS138(2)译码，产生8259A、8254A的片选信号，地址线A1－A7经LS138(1)译码，产生两片D／A片子ADC7524的片选信号以及LS273的片选信号，键盘及显示部份采用8255A并行口作键盘输入，用了A口、B口及C高半口，K1开关输入10种开关状态，经LS147成为4位2进制码，K2开关输入8种开关状态，经LS148成为3位2进制码，采用8255A的C低半口及LS273作为显示控制，8255PC0－PC3接7447片子，产生数码管段选，LS273锁存数码管位选，2585为位选驱动。中断系统由8254及8259两个片子组成，在软件控制下可产生各种时间值的定时中断。测试仪采用两片8位D／A芯片作为正弦信号和余弦信号的输出，该输出信号用来测试光栅数显表的各项性能指标，这两片D／A器件的输出值由软件控制。整个测试仪在软件控制下的工作过程，前面已经说明这里不再重述。
权利要求1.一种光栅数显表测试仪，由外壳、包括多个控制键钮及显示装置的面板，装在外壳内的电子电路几部份构成，组成电子电路的部分包括有，16位微处理器、晶振及时钟发生器、缓冲电路、RAM、译码电路、定时计数器及中断控制器，其特征在于电子电路还包括有装有用于测试光栅数显表精度及频率响应程序的EPROM、用来与数显表信号输入插座连接的七芯或九芯输出插口以及D/A电路、与面板上的多个控制键钮及显示装置连接的显示键盘接口电路。EPROM、显示键盘接口及D/A电路的输入端经缓冲电路与16位微处理器的数据/控制总线相连接，D/A电路的输出端经运算放大器与七芯或九芯输出接口相连接。
2.根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于D／A电路由两片集成电路ADC7524构成，ADC7524的4－11脚与16位微处理器的数据总线相连接，12脚与译码电路LS138的15脚相连接，1脚与运算放大器的反相输入端相连接，2脚3脚与同相输入端相连接，16脚经一电位器与运算放大器的输出端相连接后再经一三极管与七芯及九芯输出插口相连接。
3.根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于显示键盘接口电路由集成电路8255、LS273、LS147、LS148、7447及2585A构成，8255的27－34脚与16位微处理器的数据总线相连接，PA0－7端口与作为译码器的LS147、LS148的译码输出端相连接，LS273的输入端与16位微处理器的数据总线相连接，输出端经2585A连接到作为显示装置的8位数码管。7447的6、2、1、7脚与8255的PC0－3端口相连接。
4.根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于控制键钮包括按键及旋钮开关K1－K11，频率开关K1的10个开关触点与显示键盘接口电路中的LS147的译码输入端连接，幅值开关K2的8个开关触点与LS148的8个译码输入端连接，波形开关K3、中断键K4、电压值选择开关K5、相位值选择开关K6、分频数选择开关K7、工作方式选择开关K8，开始键K9、点动键K10、暂停健K11的开关触点分别与8255的PBO－7、PC4－7端口相连接。
5.根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于16位数处理器采用8086、EPROM采用两片2764、RAM采用两片6264及两片6116，中断控制器由8254及8259两片集成电路构成。
专利摘要一种光栅数显表测试仪，由外壳、包括多个控制键钮及显示装置的面板以及电子电路构成，电子电路采用了16位微处理器，用来测试光栅数显表精度及频率响应的程序固化在EPROM内，使用了七芯及九芯输出插口与光栅数显表信号输入插座连接，电子电路还包括D/A电路，接口电路，译码电路等，通过调节面板上的控制键钮可以设置不同的参数，以适应不同规格，不同精度的光栅数显表的测试，具有智能化，高精度，使用方便可靠的特点。
文档编号G01M11/00GK2148323SQ9224557
公开日1993年12月1日 申请日期1992年12月21日 优先权日1992年12月21日
发明者樊兆权, 余益民, 马裕恩 申请人:云南电子设备厂