網(wǎng)絡版帶移動存儲介質(zhì)的高性能氣電柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡版帶移動存儲介質(zhì)的高性能氣電柱，其包括雙穩(wěn)氣壓測量室和信號處理系統(tǒng)；壓縮空氣經(jīng)雙穩(wěn)氣壓測量室比較測量后，氣電傳感器通過雙穩(wěn)氣壓測量室，將氣壓信號轉換為電信號；電信號先后輸入到高增益放大器、調(diào)零器和有源濾波器，有源濾波器輸出模擬直流電壓信號；模擬直流電壓信號先后連接到高增益直流放大器、A/D轉換器和ARM單片機，ARM單片機輸出測量結果；ARM單片機可通過文件管理控制器將測量結果存儲到Excel文件里；本發(fā)明通過網(wǎng)絡控制器將測量結果進行網(wǎng)絡傳輸；測量范圍大，精度高，精度誤差小；便于質(zhì)量管理人員對現(xiàn)場生產(chǎn)質(zhì)量進行分析和實時監(jiān)控。
【專利說明】網(wǎng)絡版帶移動存儲介質(zhì)的高性能氣電柱
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣電式位移測微儀，尤其涉及一種網(wǎng)絡版帶移動存儲介質(zhì)的高性能子電柱。
【背景技術】
[0002]氣電柱因其顯示直觀、經(jīng)濟、環(huán)境適應能力強，而廣泛應用于汽車、家用空調(diào)/冰箱壓縮機，航天、模具、軸承等精密加工工序。目前，國內(nèi)/外現(xiàn)有產(chǎn)品均不支持U盤、SD卡、移動硬盤等大容量、可插拔式移動存儲介質(zhì)，測量結果均采用RS232 口輸出，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)(如:日期、測量時間、工位號、測量值等)追溯，滿足不了對加工過程進行質(zhì)量趨勢分析和實時監(jiān)控的要求。采用外置電腦增加了成本，且需開發(fā)專用軟件，給使用和維護帶來了較大的不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種可以通過PC機進行測量參數(shù)設置，具備移動存儲介質(zhì)(如U盤、SD卡、移動硬盤等)和網(wǎng)絡傳輸(以太網(wǎng)，Zigbee等有線或無線網(wǎng)絡傳輸方式)保存(網(wǎng)盤、云存儲器等)功能的網(wǎng)絡版帶移動存儲器的高性能氣電柱。
[0004]按照本發(fā)明提供的技術方案，網(wǎng)絡版帶移動存儲介質(zhì)的高性能氣電柱包括雙穩(wěn)氣壓測量室和信號處理系統(tǒng)，所述信號處理系統(tǒng)由氣電傳感器，高增益放大器，高精度可調(diào)基準雙穩(wěn)壓電源，調(diào)零器，有源濾波器，模擬信號輸出接口，A/D轉換器，ARM單片機，232串行接口，PC機，網(wǎng)絡控制器，網(wǎng)絡接口，文件管理控制器，USB接口，按鈕顯示控制器及數(shù)據(jù)存儲控制器；所述壓縮空氣經(jīng)氣體穩(wěn)壓過濾器再進入雙穩(wěn)氣壓測量室進行氣壓比較測量，所述雙穩(wěn)氣壓測量室的輸出端連接到氣電傳感器的輸入端，所述精密可調(diào)基準雙穩(wěn)壓電源的一路電源輸出端連接到氣電傳感器的電源輸入端，所述高精密可調(diào)基準雙穩(wěn)壓電源的另一路電源輸出端連接到調(diào)零器的電源輸入端，所述氣電傳感器的檢測信號輸出端連接到高增益放大器的輸入端，所述高增益放大器的輸出端連接到調(diào)零器的信號輸入端，所述調(diào)零器的輸出端連接到有源濾波器的輸入端，所述有源濾波器的模擬信號輸出端連接到模擬輸出接口的輸入端，所述有源濾波器的另一路模擬信號輸出端連接到A/D轉換器的輸入端，所述A/D轉換器的輸出端連接到ARM單片機的數(shù)字信號輸入端，所述的ARM單片機的串行信號輸入/輸出端連接到232串行接口的串行信號輸出/輸入端，所述數(shù)據(jù)存儲控制器的輸出端連接到ARM單片機的存儲控制信號的輸入端，所述鍵盤顯示控制器的輸入/輸出端連接到ARM單片機的鍵盤顯示輸出/輸入端，所述ARM單片機的文件管理輸出/輸入端連接到文件管理控制器的文件管理輸入/輸出端，所述ARM單片機的網(wǎng)絡管理的輸出/輸入端連接到網(wǎng)絡接口控制器的輸入/輸出端，所述文件管理控制器的USB信號輸出/輸入端連接到USB接口的USB信號輸出/輸入端，所述網(wǎng)絡接口控制器的網(wǎng)絡信號的輸出/輸入端連接到網(wǎng)絡接口的網(wǎng)絡信號輸入/輸出端；
作為本發(fā)明的進一步改進，所述232串行接口連接PC機，PC機通過232串行接口與ARM單片機實時通訊，實現(xiàn)PC機與ARM單片機間測量參數(shù)的上傳/下傳；實現(xiàn)單個氣電柱對多種規(guī)格型號的工件的測量。
[0005]作為本發(fā)明的進一步改進，所述USB接口連接移動存儲介質(zhì)，所述文件管理控制器通過USB接口將測量結果以Excel形式存儲到移動存儲介質(zhì)內(nèi)。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進，所述網(wǎng)絡接口控制器通過網(wǎng)絡接口建立與PC機的網(wǎng)絡連接，并將測量結果存儲到PC機或網(wǎng)盤、云存儲器內(nèi)。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述數(shù)據(jù)存儲控制器通過RAM13控制文件管理控制器的測量結果存儲和網(wǎng)絡接口控制器的測量結果發(fā)送。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述鍵盤顯示控制器對ARM單片機內(nèi)的測量參數(shù)進行設置，并顯示測量結果。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述模擬信號輸出接口輸出的電壓為-5VDCT+5VDC。
[0010]本發(fā)明優(yōu)點是:可通過PC機對測量參數(shù)批量設置，適用于工件頻繁、批量換型。實現(xiàn)了氣電柱現(xiàn)場測量結果的數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡傳輸功能，便于質(zhì)量管理人員對現(xiàn)場質(zhì)量趨勢進行分析和實時監(jiān)控。由于采用了“大量程亞微米級高精度氣電轉換器”技術(見申請?zhí)?201320694419.2)，具有測量范圍大，精度高的優(yōu)點。測量范圍±20um時，精度誤差不大于
0.4um ;測量范圍在±40um時，精度誤差不大于0.8um。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面本發(fā)明將結合附圖中的實施例作進一步描述:
如圖1所示，本實施方式的網(wǎng)絡版帶移動存儲介質(zhì)的高性能氣電柱，它包括雙穩(wěn)氣壓測量室I和信號處理系統(tǒng)19，所述的信號處理系統(tǒng)19由氣電傳感器2，高增益放大器19，高精度可調(diào)基準雙穩(wěn)壓電源3，調(diào)零器16，有源濾波器4，模擬信號輸出接口 15，A/D轉換器14，ARM單片機13，232串行接口 11，PC機12，網(wǎng)絡控制器5，網(wǎng)絡接口 6，文件管理控制器7，USB接口 8，按鈕顯示控制器9，數(shù)據(jù)存儲控制器10組成。所述壓縮空氣經(jīng)氣體穩(wěn)壓過濾器進入雙穩(wěn)氣壓測量室I進行氣壓比較測量，所述雙穩(wěn)氣壓測量室I的輸出端連接到氣電傳感器2的輸入端，所述精密可調(diào)基準雙穩(wěn)壓電源3的電源輸出端連接到氣電傳感器2的電源輸入端，所述高精密可調(diào)基準雙穩(wěn)壓電源3的另一路電源輸出端連接到調(diào)零器16的電源輸入端，所述氣電傳感器2的檢測信號輸出端連接到高增益放大器17的輸入端，所述高增益放大器17的輸出端連接到調(diào)零器16的信號輸入端，所述調(diào)零器16的輸出端連接到有源濾波器4的輸入端，所述有源濾波器4的模擬信號輸出端連接到模擬輸出接口 15的輸入端，所述有源濾波器4的另一路模擬信號輸出端連接到A/D轉換器14的輸入端，所述A/D轉換器14的輸出端連接到ARM單片機13的數(shù)字信號輸入端，所述的ARM單片機13的串行信號輸入/輸出端連接到232串行接口 11的串行信號輸出/輸入端，所述數(shù)據(jù)存儲控制器10的輸出端連接到ARM單片機13的存儲控制信號的輸入端，所述鍵盤顯示控制器9的輸入/輸出端連接到ARM單片機13的鍵盤顯示輸出/輸入端，所述ARM單片機13的文件管理輸出/輸入端連接到文件管理控制器7的文件管理輸入/輸出端，所述ARM單片機13的網(wǎng)絡管理的輸出/輸入端連接到網(wǎng)絡接口控制器5的輸入/輸出端，所述文件管理控制器7的USB信號輸出/輸入端連接到USB接口 8的USB信號輸出/輸入端，所述網(wǎng)絡接口控制器5的網(wǎng)絡信號的輸出/輸入端連接到網(wǎng)絡接口 6的網(wǎng)絡信號輸入/輸出端。
[0013]本發(fā)明存儲格式采用通用的Excel格式，方便離線SPC分析。
[0014]本發(fā)明模擬信號輸出口輸出的電壓為-5VDCT+5VDC。
[0015]本發(fā)明在使用時可通過232串行接口連接PC機，PC機能夠通過232串行接口與ARM單片機實時通訊，實現(xiàn)PC機和ARM單片機間測量參數(shù)的下傳/上傳。實現(xiàn)單個氣電柱對多種規(guī)格型號的工件的測量。
[0016]本發(fā)明在使用時可通過USB接口連接移動存儲介質(zhì)，文件管理控制器通過USB接口將測量結果以Excel形式存儲到移動存儲介質(zhì)里。
[0017]本發(fā)明在使用時可通過網(wǎng)絡接口建立與PC機的網(wǎng)絡連接，并將測量結果傳輸?shù)絇C機(或網(wǎng)盤，云存儲器)里。
[0018]本發(fā)明在使用時數(shù)據(jù)存儲控制器可通過ARM單片機控制文件管理控制器的測量結果存儲和網(wǎng)絡接口控制器的測量結果發(fā)送。
[0019]本發(fā)明在使用時可通過鍵盤顯示控制器對ARM單片機里的測量參數(shù)進行設置，并顯示測量結果。
[0020]本發(fā)明的信號調(diào)理部分的高增益放大器11的型號是AD620，A/D轉換器的型號是ADS1251，ARM單片機13的型號為STM32F103。網(wǎng)絡接口控制器的型號為ENC28J60。文件管理控制器的型號為CH376。
[0021]【具體實施方式】1:本發(fā)明與實施方式I的區(qū)別是，文件管理控制器7可通過USB接口 8在移動存儲介質(zhì)里建立Excel文件，并將測量結果存儲到Excel文件。
[0022]【具體實施方式】2:本發(fā)明與實施方式I的區(qū)別是:網(wǎng)絡接口控制器5可通過網(wǎng)絡接口 6建立與PC機12的網(wǎng)絡連接，并將測量結果存儲到PC機12 (或網(wǎng)盤、云存儲器)里。
[0023]【具體實施方式】3:本發(fā)明與實施方式I的區(qū)別是:數(shù)據(jù)存儲控制器10可通過RAM13控制文件管理控制器7的測量結果存儲和網(wǎng)絡接口控制器5的測量結果發(fā)送。
[0024]【具體實施方式】4:本發(fā)明與實施方式I的區(qū)別是:它還包括PC機12，PC機12通過232串行接口 11與ARM單片機13實時通訊，實現(xiàn)PC機與ARM單片機13間測量參數(shù)的上傳/下傳。
[0025]本發(fā)明解決了傳統(tǒng)電子柱不能通過PC機進行參數(shù)設置，不能進行數(shù)據(jù)存儲，不能將測量結果進行網(wǎng)絡傳輸?shù)葐栴}。其包括雙穩(wěn)氣壓測量室和信號處理系統(tǒng)。壓縮空氣經(jīng)雙穩(wěn)氣壓測量室比較測量后，氣電傳感器通過雙穩(wěn)氣壓測量室，將氣壓信號轉換為電信號。電信號先后輸入到高增益放大器、調(diào)零器和有源濾波器，有源濾波器輸出模擬直流電壓信號。模擬直流電壓信號先后連接到高增益直流放大器、A/D轉換器和ARM單片機，ARM單片機輸出測量結果。ARM單片機可通過文件管理控制器將測量結果存儲到Excel文件里，或者通過網(wǎng)絡控制器將測量結果進行網(wǎng)絡傳輸。該發(fā)明采用了“大量程亞微米級高精度氣電轉換器”技術，具有測量范圍大，精度高的優(yōu)點，該發(fā)明便于質(zhì)量管理人員對現(xiàn)場生產(chǎn)質(zhì)量進行分析和實時監(jiān)控。
【權利要求】
1.網(wǎng)絡版帶移動存儲介質(zhì)的高性能氣電柱，其特征是:包括雙穩(wěn)氣壓測量室(I)和信號處理系統(tǒng)(19)，所述信號處理系統(tǒng)(19)由氣電傳感器(2)、高增益放大器(17)、高精度可調(diào)基準雙穩(wěn)壓電源(3)、零位調(diào)節(jié)器(16)、有源濾波器(4)、模擬信號輸出接口(15)、A/D轉換器(14)、ARM單片機(13)、232串行接口( 11 )、PC機(12)、網(wǎng)絡控制器(5)、網(wǎng)絡接口(6)、文件管理控制器(7 )、USB接口( 8 )、按鈕顯示控制器(9 )及數(shù)據(jù)存儲控制器(10 );所述壓縮空氣經(jīng)氣體穩(wěn)壓過濾器再進入雙穩(wěn)氣壓測量室I進行氣壓比較測量，所述雙穩(wěn)氣壓測量室(I)的輸出端連接到氣電傳感器(2)的輸入端，所述精密可調(diào)基準雙穩(wěn)壓電源(3)的一路電源輸出端連接到氣電傳感器(2)的電源輸入端，所述高精密可調(diào)基準雙穩(wěn)壓電源(3)的另一路電源輸出端連接到調(diào)零器(16)的電源輸入端，所述氣電傳感器(2)的檢測信號輸出端連接到高增益放大器(17)的輸入端，所述高增益放大器(17)的輸出端連接到調(diào)零器(16)的信號輸入端，所述調(diào)零器(16)的輸出端連接到有源濾波器(4)的輸入端，所述有源濾波器(4)的模擬信號輸出端連接到模擬輸出接口(15)的輸入端，所述有源濾波器(4)的另一路模擬信號輸出端連接到A/D轉換器(14)的輸入端，所述A/D轉換器(14)的輸出端連接到ARM單片機(13)的數(shù)字信號輸入端，所述的ARM單片機(13)的串行信號輸入/輸出端連接到232串行接口(11)的串行信號輸出/輸入端，所述數(shù)據(jù)存儲控制器(10)的輸出端連接到ARM單片機(13)的存儲控制信號的輸入端，所述鍵盤顯示控制器(9)的輸入/輸出端連接到ARM單片機(13)的鍵盤顯示輸出/輸入端，所述ARM單片機(13)的文件管理輸出/輸入端連接到文件管理控制器(7)的文件管理輸入/輸出端，所述ARM單片機(13)的網(wǎng)絡管理的輸出/輸入端連接到網(wǎng)絡接口控制器(5)的輸入/輸出端，所述文件管理控制器(7)的USB信號輸出/輸入端連接到USB接口(8)的USB信號輸出/輸入端，所述網(wǎng)絡接口控制器(5)的網(wǎng)絡信號的輸出/輸入端連接到網(wǎng)絡接口(6)的網(wǎng)絡信號輸入/輸出端； 所述232串行接口(11)連接PC機(12)，PC機(12)通過232串行接口( 11)與ARM單片機(13)實時通訊，實現(xiàn)PC機與ARM單片機(13)間測量參數(shù)的上傳/下傳；實現(xiàn)單個氣電柱對多種規(guī)格型號的工件的測量。
2.如權利要求1所述的網(wǎng)絡版帶移動存儲介質(zhì)的高性能氣電柱，其特征是:所述USB接口(8)連接移動存儲介質(zhì)，所述文件管理控制器(7)通過USB接口(8)將測量結果以Excel形式存儲到移動存儲介質(zhì)內(nèi)。
3.如權利要求1所述的網(wǎng)絡版帶移動存儲介質(zhì)的高性能氣電柱，其特征是:所述網(wǎng)絡接口控制器(5 )通過網(wǎng)絡接口( 6 )建立與PC機(12 )的網(wǎng)絡連接，并將測量結果存儲到PC機(12)或網(wǎng)盤、云存儲器內(nèi)。
4.如權利要求1所述的網(wǎng)絡版帶移動存儲介質(zhì)的高性能氣電柱，其特征是:所述數(shù)據(jù)存儲控制器(10)通過RAM13控制文件管理控制器(7)的測量結果存儲和網(wǎng)絡接口控制器(5)的測量結果發(fā)送。
5.如權利要求1所述的網(wǎng)絡版帶移動存儲介質(zhì)的高性能氣電柱，其特征是:所述鍵盤顯示控制器(9)對ARM單片機(13)內(nèi)的測量參數(shù)進行設置，并顯示測量結果。
6.如權利要求1所述的網(wǎng)絡版帶移動存儲介質(zhì)的高性能氣電柱，其特征是:所述模擬信號輸出接口(15)輸出的電壓為-5VDCT+5VDC。
【文檔編號】G01B13/02GK103743360SQ201310631345
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權日:2013年11月28日
【發(fā)明者】蔣文郁, 賀黎明 申請人:無錫市邁日機器制造有限公司