專利名稱：智能高精度幾何量檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的高精度幾何量檢測(cè)裝置，尤其是一種具有人工智能的智能型長(zhǎng)度或位移測(cè)量裝景。
二背景技術(shù)：
幾何量檢測(cè)系統(tǒng)廣泛用于機(jī)加工行業(yè)的形位誤差或尺寸誤差的檢測(cè)。差動(dòng)電感式或差動(dòng)變壓器式測(cè)微儀是該行業(yè)的重要檢測(cè)裝置之一。這種測(cè)微儀多采用相敏整流等技術(shù)方案，存在漂移大等缺陷；另一方面，不少傳感器在兩端往往具有較大的非線性，存在較大的非線性誤差。因而影響了高精度場(chǎng)合的應(yīng)用。
三
發(fā)明內(nèi)容
(1)發(fā)明目的本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種可使檢測(cè)系統(tǒng)的漂移大大減少，精度明顯提高的智能高精度幾何量檢測(cè)裝置。
(2)技術(shù)方案本實(shí)用新型的智能高精度幾何量檢測(cè)裝置由信號(hào)傳感部分、信號(hào)處理部分所組成，即該檢測(cè)裝置由傳感器、交流電橋、交流放大電路數(shù)字同步解調(diào)電路、直流放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、微機(jī)、同步振蕩器所組成，其中傳感器、交流電橋、交流放大電路、數(shù)字同步解調(diào)電路、直流放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、微機(jī)依次按順序串聯(lián)連接，同步振蕩器的輸出端分別接交流電橋和數(shù)字同步解調(diào)電路，傳感器是差動(dòng)電感式或差動(dòng)變壓器式傳感器，交流電橋由變壓器的線圈所組成，線圈的兩個(gè)信號(hào)輸入端接傳感器的插座，同步振蕩器的輸出端即電阻接變壓器與線圈耦合，變壓器的另一個(gè)輸出端接運(yùn)算放大器的輸入端，運(yùn)算放大器的輸出端接數(shù)字同步解調(diào)電路的一個(gè)輸入端即放大器的輸入端，數(shù)字同步解調(diào)電路由數(shù)字反相器、數(shù)字開關(guān)電路、放大電路及電阻R5～R9和電容C3所組成，數(shù)字反相器的輸出端通過(guò)電阻R5與放大電路的同相輸入端相接，數(shù)字開關(guān)電路的輸出端通過(guò)電阻R6與放大電路的同相輸入端相接，放大電路的輸出端通過(guò)電阻R9、R12與直流放大器的輸入端即集成電路的輸入端相接。
其基本工作原理是當(dāng)所檢測(cè)的幾何量使傳感器鐵芯移動(dòng)時(shí)，幾何量轉(zhuǎn)變?yōu)閭鞲衅麒F芯的位移量，使傳感器與外電路組成的電橋的平衡被打破，于是，有變化的信號(hào)輸出，鐵芯的位移量不同，電橋輸出信號(hào)的大小不同，也就是輸出一個(gè)被位移調(diào)制了的信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放大后，送解調(diào)電路將位移信號(hào)分離出來(lái)，再進(jìn)一步直放，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送微機(jī)進(jìn)行各種處理。
(3)技術(shù)效果本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，發(fā)明了一種將差動(dòng)電感式傳感器或差變就壓器式傳感器與數(shù)字同步解調(diào)技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)，并應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)技術(shù)，可使檢測(cè)系統(tǒng)的漂移大大減少，精度也得到了很大提高。
四

圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。其中有傳感器1、交流電橋2、交流放大電路3、數(shù)字同步解調(diào)電路4、直流放大器5、A/D轉(zhuǎn)換器6、微機(jī)7、同步振蕩器8。
圖2是本實(shí)用新型除微機(jī)7外的電路原理圖。
圖3是本實(shí)用新型微機(jī)7的電原理圖。
五具體實(shí)施方式
一種智能高精度幾何量檢測(cè)裝置，由信號(hào)傳感部分、信號(hào)處理部分所組成，該檢測(cè)裝置由傳感器1、交流電橋2、交流放大電路3數(shù)字同步解調(diào)電路4、直流放大器5、A/D轉(zhuǎn)換器6、微機(jī)7、同步振蕩器8所組成，其中傳感器1、交流電橋2、交流放大電路3、數(shù)字同步解調(diào)電路4、直流放大器5、A/D轉(zhuǎn)換器6、微機(jī)7依次按順序串聯(lián)連接，同步振蕩器8的輸出端分別接交流電橋2和數(shù)字同步解調(diào)電路4，傳器器可以是差動(dòng)電感式或差動(dòng)變壓器式傳感器。交流電橋由外部電路與傳感器內(nèi)的電感線圈或變壓器線圈構(gòu)成，交流振蕩產(chǎn)生正弦或方波信號(hào)供給電橋和數(shù)字解調(diào)電路，兩者要求同相或反相，信號(hào)的幅度相等或不相等，交流電橋的作用是對(duì)傳感器的鐵芯位移量進(jìn)行調(diào)制，當(dāng)傳感器的鐵芯產(chǎn)生位移時(shí)，使交流電橋輸出被位移調(diào)制了的交流信號(hào)，經(jīng)初步的交流放大、數(shù)字同步解調(diào)、直流放大的作用是將解調(diào)出的信號(hào)放大到A/D或V/F轉(zhuǎn)換器滿量程所需的幅度。A/D或V/F的作用是將前置電路輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸入到微機(jī)中。微機(jī)可以是單片機(jī)、PC機(jī)、工控機(jī)等等。傳感器接口插座J1，正弦振蕩器的變壓器線圈L1和L2與傳感器內(nèi)的線圈組成交流電橋2，同時(shí)用正弦信號(hào)供電。電阻R1、電容C1和電阻R2、電容C2分別構(gòu)成傳感器和調(diào)零電路的相位補(bǔ)償電路；負(fù)載電阻R3，運(yùn)算放大器U1，型號(hào)是LF353，它與電阻R4A、R4構(gòu)成同相放大器即交流放大電路3，以對(duì)交流電橋輸出的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行初步交流放大。由集成電路U2、U3、U4、電阻R5～R9、電容C3構(gòu)成數(shù)字同步解調(diào)電路4，其作用于是將交放輸出的調(diào)制信號(hào)中的位移分量分離出來(lái)。其中有數(shù)字反相器U2，其型號(hào)是4069，數(shù)字開關(guān)電路U3，其型號(hào)是4066。運(yùn)放U4，其型號(hào)是LF356。運(yùn)算放大器U5、電阻R10～R12、W2構(gòu)成直流放大器5，將解調(diào)出的位移信號(hào)進(jìn)一步放大到A/D轉(zhuǎn)換所需的幅度。放大器U5的型號(hào)是OP07。電阻W2的作用是用于調(diào)整輸出幅度。放大器U5的輸出OUT送到A/D轉(zhuǎn)換器6的輸入端，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送微機(jī)7。晶體管BG1、BG2、電阻Rb、R13～R15、DW1、電容C4～C7、電感T1構(gòu)成正弦波同步振蕩器8，以供給交流電橋和作為同步信號(hào)。運(yùn)算放大器U6，其型號(hào)為L(zhǎng)F357，其作用是將正弦波振蕩器產(chǎn)生的正弦波整形后，送到數(shù)字解調(diào)電路作為同步解調(diào)的同步信號(hào)。微機(jī)由單片機(jī)U11構(gòu)成，其型號(hào)為8951，也可以是其它型。TLC549為A/D轉(zhuǎn)換器，也可在是其它型號(hào)。兩片ULM2003A構(gòu)成數(shù)碼顯示管器的驅(qū)動(dòng)器，也可以是其它型的驅(qū)動(dòng)器。
權(quán)利要求1.一種智能高精度幾何量檢測(cè)裝置，由信號(hào)傳感部分、信號(hào)處理部分所組成，其特征在于該檢測(cè)裝置由傳感器(1)、交流電橋(2)、交流放大電路(3)數(shù)字同步解調(diào)電路(4)、直流放大器(5)、A/D轉(zhuǎn)換器(6)、微機(jī)(7)、同步振蕩器(8)所組成，其中傳感器(1)、交流電橋(2)、交流放大電路(3)、數(shù)字同步解調(diào)電路(4)、直流放大器(5)、A/D轉(zhuǎn)換器(6)、微機(jī)(7)依次按順序串聯(lián)連接，同步振蕩器(8)的輸出端分別接交流電橋(2)和數(shù)字同步解調(diào)電路(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能高精度幾何量檢測(cè)裝置，其特征在于傳感器(1)是差動(dòng)電感式或差動(dòng)變壓器式傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能高精度幾何量檢測(cè)裝置，其特征在于交流電橋(2)由變壓器(TI)的線圈(L1、L2)所組成，線圈(L1、L2)的兩個(gè)信號(hào)輸入端接傳感器(1)的插座(J1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能高精度幾何量檢測(cè)裝置，其特征在于同步振蕩器(8)的輸出端即電阻(R14)接變壓器(T1)與線圈(L1、L2)耦合，變壓器(T1)的另一個(gè)輸出端接運(yùn)算放大器(U6)的輸入端，運(yùn)算放大器(U6)的輸出端接數(shù)字同步解調(diào)電路(4)的一個(gè)輸入端即放大器(U3)的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能高精度幾何量檢測(cè)裝置，其特征在于數(shù)字同步解調(diào)電路(4)由數(shù)字反相器(U2)、數(shù)字開關(guān)電路(U3)、放大電路(U4)及電阻R5～R9和電容C3所組成，數(shù)字反相器(U2)的輸出端通過(guò)電阻R5與放大電路(U4)的同相輸入端相接，數(shù)字開關(guān)電路(U3)的輸出端通過(guò)電阻R6與放大電路(U4)的同相輸入端相接，放大電路(U4)的輸出端通過(guò)電阻R9、R12與直流放大器(5)的輸入端即集成電路(U5)的輸入端相接。
專利摘要智能高精度幾何量檢測(cè)裝置是一種具有人工智能的長(zhǎng)度或位移量的測(cè)量裝置,該檢測(cè)裝置由傳感器、交流電橋、交流放大電路數(shù)字同步解調(diào)電路、直流放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、微機(jī)、同步振蕩器所組成,其中傳感器、交流電橋、交流放大電路、數(shù)字同步解調(diào)電路、直流放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、微機(jī)依次按順序串聯(lián)連接,同步振蕩器的輸出端分別接交流電橋和數(shù)字同步解調(diào)電路,傳感器是差動(dòng)電感式或差動(dòng)變壓器式傳感器,交流電橋由變壓器的線圈所組成,線圈的兩個(gè)信號(hào)輸入端接傳感器的插座。將被測(cè)量的幾何量轉(zhuǎn)變?yōu)閭鞲衅麒F芯的位移量,經(jīng)電路處理和微機(jī)處理后,得到檢測(cè)結(jié)果。
文檔編號(hào)G01B7/02GK2519236SQ0221846
公開日2002年10月30日 申請(qǐng)日期2002年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月22日
發(fā)明者朱慶保 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)