电测位移计标定系统技术方案

本实用新型专利技术提供的一种电测位移计标定系统，包括光栅传感器与精密伺服电机的标定螺杆一端相连并固定于位移器标定平台上，标定螺杆另一端与待测电测位移计连接，待测电测位移计通过数据线与信号适调器的输入端相连，嵌入式测控系统的输入端分别与光栅传感器的输出端和信号适调器的输出端相连，嵌入式测控系统还通过数据线与精密伺服电机相连，嵌入式测控系统通过对比采集到的位移数据，计算标定系数，完成对待测电测位移计的标定。

【技术实现步骤摘要】
电测位移计标定系统
本技术涉及测量
，尤其涉及位电测位移计标定系统。
技术介绍
位移计在工业生产和科研的过程中的实用非常普遍，随着使用时间的延长和电子元器件的老化，灵敏度对发生变化，如果不及时对位移计进行标定，会导致测量数据误差增力口，对工业生产和科研的数据结果产生重大影响。 目前常用的标定方法主要分为机械测量和电子测量两种，机械测量一般实用游标卡尺，百分表等，测量精度相对不高；电子测量一般采用具有较高准确度的位移传感器如光栅尺进行标定，通过人工读取光栅尺的数据，计算出待标定位移计的标定系数。但这两种方式都需要人工完成，工作量大，标定的精度也是难以保证。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种电测位移计标定系统，用于解决工作量大，标定精度难以保证的问题。 本技术提供的电测位移计标定系统，至少包括:带有光栅传感器的精密伺服电机以及位移计校正装置，所述精密伺服电机动力输出端同轴传动设置有标定轴，待测电测位移计设置于标定轴，所述光栅传感器设置于精密伺服电机的动力输出端处，所述电测位移计和光栅传感器的输出端均与所述电测位移计校正装置连接。 进一步，所述位移计校正装置至少包括:信号调理电路和处理电路，所述信号调理电路的输入端与电测位移计连接；所述处理电路的输入端分别连接于信号调理电路的输出端和光栅传感器的输出端。 进一步，所述信号调理电路包括:信号放大电路、滤波电路和转换电路，所述信号放大电路的输入端与电测位移计相连；所述滤波电路的输入端与信号放大线路的输出端连接；所述转换电路的输入端与滤波电路的输出端连接；所述转换电路的输出端与处理电路的输入端连接； 所述处理电路至少包括:信号采集电路、电机驱动电路、控制电路和外部接口，所述信号采集电路的输入端分别与转换电路输出端和光栅传感器的输出端相连接；所述信号采集电路的输出端与控制电路的输入端相连；所述控制电路的输出端与外部接口的输入端相连；所述电机驱动电路的输出端与精密伺服电机的输入端相连接；所述电机驱动电路的输入端与外部接口相连。 进一步，所述电测位移计标定系统还包括与通过外部接口连接的外部设备。 进一步，还包括承载精密伺服电机、光栅传感器和电测位移计的位移计标定平台，所述平台的承载面设置有用于固定标定轴的定位块，所述标定轴穿过定位块，所述电测位移计和精密伺服电机位于定位块的两侧。 进一步，所述位移计标定平台底部和侧面的四角分别设置有四个地脚螺钉。 进一步，所述位移计标定平台侧面安装有两个水平仪，所述水平仪一个为横向安装，另外一个为纵向安装。 本技术的有益效果: 本技术提供一种电测位移计标定系统，通过自动对比采集到的光栅传感器测量的高精度位移数据和电测位移计测量的位移数据，自动获取电测位移计标定系数，大大减少了标定过程的工作量，提高了工作效率，同时也保证了标定的精度。同时，位移计测量平台底部安装有调平旋钮以及水准气泡，便于在不同条件的场合进行电测位移计标定，并保证标定过程的精度。 【附图说明】 下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述: 图1是本技术的结构示意图。 图2是本技术的原理示意图 【具体实施方式】 图1是本技术的结构示意图，图2是本技术的原理示意图。 如图1所示由于光栅检测的分辨率和精度非常高，分辨率通常可以达到微米级，通过细分电路细分可达到0.1 μ m，甚至更高，因此采用光栅传感器3来测量直线位移，可以保证系统的测量时的精确性。 精密伺服电机4在使用性能和应用场合上非常适合应用于电测位移计I的标定，原因是精密伺服电机4具有控制精度高，低频特性好，过载能力强，响应速度快，运行可靠性高等优点，相比其他电机，如步进电机等，具有非常明显的优势，更加适合于进行电测位移计I的标定。 如图2所示，位移计校正装置10中的电机驱动电路控制精密伺服电机4产生位移，数据采集电路分别采集光栅传感器3的高精度位移信号和经过信号调理电路处理的待测电测位移计I采集的位移信号，经过控制电路进行对比计算处理，获取标定系数，完成对待测电测位移计I的标定。 具体地，如图1所示，精密伺服电机4动力输出端同轴传动设置有标定轴，将待测电测位移计I设置于标定轴，光栅传感器设置于精密伺服电机4的动力输出端处，电测位移计I和光栅传感器3的输出端均与所述位移计校正装置连接。 电机驱动电路对精密伺服电机4进行驱动，精密伺服电机4传动标定轴产生位移，光栅传感器3通过数据线，将高精度位移数据传递到位移计校正装置10的信号采集电路，同时待测电测位移计I将采集到的信号通过信号放大电路，滤波电路和转换电路处理后，生成位移电压信号并通过信号线传送到位移计校正装置10中的信号采集电路，信号采集电路将采集到的位移计信号传送至控制电路，控制电路对采集到的两组位移数据进行对t匕，并根据光栅传感器3的高精度位移信号作为基准，计算电测位移计的标定系数，完成对待测电测位移计的标定。 本技术的信号调理电路9至少包括:信号放大电路，转换电路，滤波电路，可以连接电容式、电阻式和电感式的电测位移计。 信号放大电路可以提高输入信号电平以更好地匹配模拟一数字转换的范围，从而提高测量精度和灵敏度。此外，使用放置在更接近信号源或转换器的外部信号调理装置，可以通过在信号被环境噪声影响之前提高信号电平来提高测量的信号一噪声比。滤波电路在一定的频率范围内去除不希望的噪声。几乎所有的数据采集应用都会受到一定程度的50Hz或60Hz的噪声(来自于电线或机械设备)。所以信号调理电路包括了为最大程度上抑制50Hz或60Hz噪声而专门设计的低通滤波电路。 本技术的位移计校正装置10的处理电路至少由信号采集电路，电机驱动电路，控制电路和外部接口组成。 信号采集电路用于采集光栅传感器3测量的高精度位移数据，以及经过信号调试电路处理过的电测位移计测量的位移信号； 电机驱动电路用于控制精密伺服电机4的工作状态，使标定轴产生位移； 控制电路用于对比采集到的光栅传感器3和电测位移计I的位移数据，并计算电测位移计I的标定系数。控制电路可以采用主流单片机如80C51单片机、ATMEL单片机等均可以实现上述功能，因此不在赘述； 外部接口 8用于连接外接打印机5和外接微机11等设备。 标定轴的杆身穿过一个底部与位移计标定平台固定的夹具2。可防止标定轴在产生位移时产生上下或左右偏移，以保证测量时的精度。 外部接口 8提供外接微机11、打印机5等外部设备与位移计校正装置的连接通信，外接微机11可以直接向电机驱动电路对发送驱动指令，实现对精密伺服电机4的驱动，方便控制精密伺服电机4的工作状态，还可以通过软件编程的方式，采用图形化、可视化界面，实时观察采集模块采集到的数据及数据处理的结果等；外接打印机5可以直接将标定的结果打印成位移计标定报告。 为了避免在位移计标定过程中，由于位移计标定平台的倾斜，导致在标定的过程中标定轴受外力作用产生偏差，使标定的精确度受到不必要的影响，本技术在位移计标定平台底部设置了调平装置，用以保证标定平台的水平，本实施例采用的是在标定平台底部和侧壁设置地脚螺钉7，也可以采用支架等方式来实现该功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电测位移计标定系统，其特征在于：至少包括：带有光栅传感器的精密伺服电机以及位移计校正装置，所述精密伺服电机动力输出端同轴传动设置有标定轴，待测电测位移计设置于标定轴，所述光栅传感器设置于精密伺服电机的动力输出端处，所述电测位移计和光栅传感器的输出端均与所述电测位移计校正装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种电测位移计标定系统，其特征在于:至少包括:带有光栅传感器的精密伺服电机以及位移计校正装置，所述精密伺服电机动力输出端同轴传动设置有标定轴，待测电测位移计设置于标定轴，所述光栅传感器设置于精密伺服电机的动力输出端处，所述电测位移计和光栅传感器的输出端均与所述电测位移计校正装置连接。2.根据权利要求1所述的一种电测位移计标定系统，其特征在于:所述位移计校正装置至少包括:信号调理电路和处理电路，所述信号调理电路的输入端与电测位移计连接；所述处理电路的输入端分别连接于信号调理电路的输出端和光栅传感器的输出端。3.根据权利要求2所述的一种电测位移计标定系统，其特征在于:所述信号调理电路包括:信号放大电路、滤波电路和转换电路，所述信号放大电路的输入端与电测位移计相连；所述滤波电路的输入端与信号放大线路的输出端连接；所述转换电路的输入端与滤波电路的输出端连接；所述转换电路的输出端与处理电路的输入端连接； 所述处理电路至少包括:信号采集电路、电机驱动电路、控制电路和外部接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晓川，杨刚，李世亚，龙雁飞，徐勇，何小兵，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：新型
国别省市：重庆;85