一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及的一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置及其测量方法，包括主机部分和测量部分，主机部分包括单片机、键盘、显示器和电源，测量部分包括ADC采集、位选驱动器、模拟开关IC阵列和线阵电阻电极，其中位选驱动器用以控制模拟开关阵列使线阵电阻电极依次通路，ADC采集读取通路中的电压，并反馈给单片机。本发明专利技术生产成本、维护成本均较低，且不含光学精密器件，对工况、工作环境要求不高，进而提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置及其测量方法
本专利技术涉及电线电缆的生产工艺监控
，尤其涉及一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置及其测量方法，快速、准确方便的测量大节距、大单股线径的节距和临股间距。
技术介绍
目前，对于绞合线的节距测量常用的有复印纸法和视觉扫描设备，其效率低、过程繁琐且精度差，而临股间隙则没有较好的测量方法，这非常不利于产品的质量管控和对生产线的反馈调整。并且视觉扫描设备价格高昂，维护成本较大，对工作环境要求较高。因此，如何在低成本下方便、快速、准确的测量节距是目前急需解决的一个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置及其测量方法，通过线阵电阻对绞合金属线的特定几何特征进行测量，进而计算出节距和临股间距。本专利技术的目的是这样实现的：一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置，它包括测量部分和主机部分，测量部分包括上下连接的底板和上压板，所述底板为绝缘板，底板上设有线阵电阻电极，所述线阵电阻包括互相独立的A个小电极，小电极和绝缘间隙总长为X，且具有一定电阻值R；A个小电极的同一侧通过模拟开关IC阵列的A个通道连接到ADC转换电路的采样端，再与GND构成回路；测量部分还包括位选驱动器；主机部分包括按键键盘、显示屏、单片机和DC电源，与测量部分可以进行数据通讯。进一步地，所述单片机连接测量部分的ADC转换电路和位选驱动器，通过位选、采集得到金属绞合线和底板平面相切时的切点情况，再进行分析，得到所需要的节距、临股间距等数据。进一步地，所述底板和上压板通过弹性铰链连接。一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置的测量方法，它包括以下内容：开始工作时，将绞合金属线的试样夹在测量部分的底板和上压板之间，上压板、试样、底板紧密接触，试样和线阵电阻的接触点满足在一个节距内，每股线和平面有且只有一个切点，且所有切点共线；通过键盘设置好被测量层的股数n后，开始测量，主机给测量部分的上压板供电压V0，此时单片机控制模拟开关IC阵列按位依次闭合、开路，同时ADC转换一次，对线阵电阻进行位扫描；单片机从第一个不为零的数据开始进行不舍零的记录，当记录到第n+3个不为零的数据时停止。从第一个不为零数到第n+1个不为零数列为数组{Vm1}，从第二个不为零数到第n+2个不为零数列为数组{Vm2}，从第三个不为零数到第n+3个不为零数列为数组{Vm3}，共得到三个数组{Vm}；单片机开始计算，将所需要数据显示在屏幕上，结束测量。6.根据权利要求5所述的一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置的测量方法，其特征在于，单片机的计算方法如下：S1、对三个数组{Vm}分别进行电压——位置转换则得到三个数组{Gm}，其计算方法为S2、对三个数组{Gm}分别进行计算则可得到三组临股间距数组{Ln}，其计算规则如下：L1＝(小电极长X-第一个不为零的G)+(第二个不为零G)+(所引用两个G中间为零数的个数)×(小电极长X)；L2＝(小电极长X-第二个不为零的G)+(第三个不为零G)+(所引用两个G中间为零数的个数)×(小电极长X)；以此类推；S3、单片机对三组{Ln}分别进行数列拟合计算，检测{Ln}和等差数列的拟合度，若误差较大，则说明有一个试样的切点恰好在两个小电极的中间绝缘部分，测量有误，设备进行报错，调整试样位置再次测量；反之，则进行下一步；S4、单片机对三组{Ln}先进行同位求平均计算，得到一个最终数组{Ln}，再进行统计学分析。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术使用方便，在试样放置好后自动测量，所有计算均为单片机完成，较为直观；且软硬件结合，测量速度快，精度高；本专利技术相比较视觉检测系统，本专利技术生产成本、维护成本均较低，且不含光学精密器件，对工况、工作环境要求不高；更免去了光学分析中复杂的灰度对比、多项式插值、高阶函数拟合等程序运算，非常有效地节约了硬件资源、降低了软件成本。附图说明图1为本专利技术的系统示意图。图2为本专利技术的测量部分的结构示意图。图3为本专利技术的底板的俯视图。图4为本专利技术的测量部分的电气示意图。图5为本专利技术的测量过程示意图。图中：底板1、上压板2、线阵电阻电极3、弹性铰链4。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1：本专利技术涉及的一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置，它包括测量部分和主机部分，测量部分包括通过弹性铰链4连接的底板1和上压板2，所述底板1为绝缘板，底板1上设有使用高电阻导体薄膜或者半导体薄膜制作的线阵电阻电极3，所述线阵电阻3包括互相独立的A个小电极，小电极和绝缘间隙总长为X，且具有一定电阻值R。小电极和绝缘间隙总长X小于被测对象的临股间距，A×X大于被测对象的节距1.5倍，电阻值R大于被测对象的材料电阻率。A个小电极的同一侧通过模拟开关IC阵列的A个通道连接到ADC转换电路的采样端，再与GND构成回路，采样电路的放大倍数、采样深度和输入阻抗与电极的阻值、回路阻抗有一定的匹配关系，以满足工作电流要求和精度要求。测量部分还包括位选驱动器，用于驱动模拟开关IC各个位依次开路、闭合以实现位选择的功能。主机部分包括按键键盘、显示屏、单片机和DC电源，与测量部分可以进行数据通讯。所述单片机连接测量部分的ADC转换电路和位选驱动器，通过位选、采集得到金属绞合线和底板平面相切时的切点情况，再进行分析，得到所需要的节距、临股间距等数据。本专利技术涉及的一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置的测量方法，包括以下内容：1、开始工作时，将绞合金属线的试样夹在测量部分的底板和上压板之间，在弹性铰链的作用上压板、试样、底板将紧密接触，试样和线阵电阻的接触点满足在一个节距内，每股线和平面有且只有一个切点，且所有切点共线，参见图5。2、通过键盘设置好被测量层的股数n后，开始测量，主机给测量部分的上压板供电压V0，此时单片机控制模拟开关IC阵列按位依次闭合、开路，同时ADC转换一次，对线阵电阻进行位扫描，参见图四。3、单片机从第一个不为零的数据开始进行不舍零的记录，当记录到第n+3个不为零的数据时停止。从第一个不为零数到第n+1个不为零数列为数组{Vm1}，从第二个不为零数到第n+2个不为零数列为数组{Vm2}，从第三个不为零数到第n+3个不为零数列为数组{Vm3}，共得到三个数组{Vm}。4、单片机开始计算：(1)、对三个数组{Vm}分别进行电压——位置转换则得到三个数组{Gm}，其计算方法为(2)、对三个数组{Gm}分别进行计算则可得到三组临股间距数组{Ln}，其计算规则如下：L1＝(小电极长X-第一个不为零的G)+(第二个不为零G)+(所引用两个G中间为零数的个数)×(小电极长X)；L2＝(小电极长X-第二个不为零的G本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置，其特征在于：它包括测量部分和主机部分，测量部分包括上下连接的底板(1)和上压板(2)，所述底板(1)为绝缘板，底板(1)上设有线阵电阻电极(3)，所述线阵电阻(3)包括互相独立的A个小电极，小电极和绝缘间隙总长为X，且具有一定电阻值R；A个小电极的同一侧通过模拟开关IC阵列的A个通道连接到ADC转换电路的采样端，再与GND构成回路；测量部分还包括位选驱动器；主机部分包括按键键盘、显示屏、单片机和DC电源，与测量部分可以进行数据通讯。/n

【技术特征摘要】
1.一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置，其特征在于：它包括测量部分和主机部分，测量部分包括上下连接的底板(1)和上压板(2)，所述底板(1)为绝缘板，底板(1)上设有线阵电阻电极(3)，所述线阵电阻(3)包括互相独立的A个小电极，小电极和绝缘间隙总长为X，且具有一定电阻值R；A个小电极的同一侧通过模拟开关IC阵列的A个通道连接到ADC转换电路的采样端，再与GND构成回路；测量部分还包括位选驱动器；主机部分包括按键键盘、显示屏、单片机和DC电源，与测量部分可以进行数据通讯。


2.根据权利要求1所述的一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置，其特征在于：所述单片机连接测量部分的ADC转换电路和位选驱动器，通过位选、采集得到金属绞合线和底板平面相切时的切点情况，再进行分析，得到所需要的节距、临股间距等数据。


3.根据权利要求1所述的一种线阵电阻式绞合金属线节距测量装置，其特征在于：所述底板(1)和上压板(2)通过弹性铰链(4)连接。


4.一种权利要求1所述的线阵电阻式绞合金属线节距测量装置的测量方法，其特征在于，它包括以下内容：
开始工作时，将绞合金属线的试样夹在测量部分的底板和上压板之间，上压板、试样、底板紧密接触，试样和线阵电阻的接触点满足在一个节距内，每股线和平面有且只有一个切点，且所有切点共线；
通过键盘设置好被测量层的股数n后，开始测量，主机给测量部分的上压板供电压V0，此时单片机控制模拟开关IC阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宽，李学斌，赵德胜，杨玉军，寇宗乾，孟宪浩，路超，沈华，吴静，鲁衍任，吴冬宁，陈振伟，
申请(专利权)人：中铁建电气化局集团康远新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32