3DS测头测量信号处理系统技术方案

3DS测头测量信号处理系统。齿轮测量中心是多轴联动的高精度测量仪器，仪器配备高精度的测头。本发明专利技术组成包括:X轴控制系统、Y轴控制系统和Z轴控制系统；所述的X轴控制系统、所述的Y轴控制系统和所述的Z轴控制系统都包括PSD接口电路、放大电路、PSD处理芯片、A/D转换器、主控制器、信号输出电路、激光二极管驱动芯片和激光发射接口电路；本发明专利技术用于3DS测头测量信号处理。信号处理。信号处理。

【技术实现步骤摘要】
3DS测头测量信号处理系统


[0001]本专利技术涉及一种3DS测头测量信号处理系统。

技术介绍

[0002]齿轮测量中心是多轴联动的高精度测量仪器，仪器配备高精度的测头。在仪器正常工作时，三维测头测量三个方向的微小位移量不段的将测量值转化为电压信号，转化后的电压信号被数据采集卡采集并传输到主控计算机上，最终在显示器上显示出各种齿轮或刀具的参数和曲线。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种3DS测头测量信号处理系统。
[0004]上述的目的通过以下的技术方案实现：一种3DS测头测量信号处理系统，其组成包括X轴控制系统、Y轴控制系统和Z轴控制系统；所述的X轴控制系统、所述的Y轴控制系统和所述的Z轴控制系统都包括PSD接口电路、放大电路、PSD处理芯片、A/D转换器、主控制器、信号输出电路、激光二极管驱动芯片和激光发射接口电路；所述的PSD接口电路与所述的放大电路电连接，所述的放大电路与所述的PSD处理芯片电连接，所述的PSD处理芯片与所述的A/D转换器电连接，所述的A/D转换器与所述的主控制器电连接，所述的主控制器通过CAN总线与所述的信号输出电路电连接。
[0005]所述的3DS测头测量信号处理系统，所述的主控制器还与所述的激光二极管驱动芯片电连接，所述的激光二极管驱动芯片与所述的激光发射接口电路电连接。所述的3DS测头测量信号处理系统，所述的X轴控制系统、所述的Y轴控制系统和所述的Z轴控制系统的A/D转换器都与电压参考芯片电连接。
[0006]所述的3DS测头测量信号处理系统，所述的电压参考芯片电路还与所述的电源接口电路电连接，所述的电源接口电路分别与+12V、
‑
12V、+5V相连确保电源供电。
[0007]有益效果：1.本专利技术将三个方向微小位移信号转变成电信号，做到每一个方向的位移量和输出的电压信号成比例输出，输出的电压信号通过16bit的A/D转换器转换成数字信号。
[0008]2.本专利技术的PSD传感器接口电路与PSD传感器相连，PSD传感器负责微小位移量信号的采集，采集后的微小位移量送入信号处理板做综合信号处理。每一路处理后的电压信号输入给A/D转换器转化成数字信号通过CAN总线输出。
[0009]2.本专利技术电源接口电路分别与+12V、
‑
12V、+5V相连确保电源供电。
[0010]附图说明：附图1是本专利技术的原理图；附图2是PSD信号处理芯片电路图；
附图3是放大电路的电路图；附图4是激光二极管驱动芯片电路图；附图5是PSD传感器接口电路图；附图6是信号输出接口电路图；附图7是电源参考芯片电路图；附图8是电源指示灯电路图；附图9是电源接口电路图；附图10是激光发射器接口电路图；附图11是主控制器电路图。
[0011]具体实施方式：实施例1：一种3DS测头测量信号处理系统，其组成包括X轴控制系统、Y轴控制系统和Z轴控制系统；所述的X轴控制系统、所述的Y轴控制系统和所述的Z轴控制系统都包括PSD接口电路、放大电路、PSD处理芯片、A/D转换器、主控制器、信号输出电路、激光二极管驱动芯片和激光发射接口电路；所述的PSD接口电路与所述的放大电路电连接，所述的放大电路与所述的PSD处理芯片电连接，所述的PSD处理芯片与所述的A/D转换器电连接，所述的A/D转换器与所述的主控制器电连接，所述的主控制器通过CAN总线与所述的信号输出电路电连接，信号输出接口通过CAN总线输出三路数据信号。
[0012]实施例2：根据实施例1所述的3DS测头测量信号处理系统，所述的主控制器还与所述的激光二极管驱动芯片电连接，所述的激光二极管驱动芯片与所述的激光发射接口电路电连接。
[0013]激光二极管的驱动采用MOS管和运算放大器相结合的方式，实现50mA恒流源驱动。对PSD传感器的信号处理，首先将微弱的电流信号转化成电压信号，然后再对电压信号数字化采样，输出的数字信号是微小位移量信号。信号经过处理在输出接口输出数字式位移量信号。
[0014]实施例3：根据实施例1或2所述的3DS测头测量信号处理系统，所述的X轴控制系统、所述的Y轴控制系统和所述的Z轴控制系统的A/D转换器都与电压参考芯片电连接。
[0015]实施例4：根据实施例1或2或3所述的3DS测头测量信号处理系统，所述的电压参考芯片电路还与所述的电源接口电路电连接，所述的电源接口电路分别与+12V、
‑
12V、+5V相连确保电源供电。
[0016]将齿轮测量仪器测得微小位移量转化电压信号，再通过A/D转换器采样变成数字信号，最后通过CAN总线输出给后续处理设备的过程。主要处理芯片采用意法半导体公司的STM32F103，PSD信号处理芯片为OPA2228、电压放大芯片为AD8676。激光发射接口可以同时接三路激光发射器，PSD接口可以同时接三路PSD传感器。驱动板后面的LED灯分别代表三种不同电源电压，既红（+12V）、绿（
‑
12V）、蓝（+5V）。此外本驱动板还具有工作稳定、功耗低等
优点。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3DS测头测量信号处理系统，其特征是：其组成包括X轴控制系统、Y轴控制系统和Z轴控制系统；所述的X轴控制系统、所述的Y轴控制系统和所述的Z轴控制系统都包括PSD接口电路、放大电路、PSD处理芯片、A/D转换器、主控制器、信号输出电路、激光二极管驱动芯片和激光发射接口电路；所述的PSD接口电路与所述的放大电路电连接，所述的放大电路与所述的PSD处理芯片电连接，所述的PSD处理芯片与所述的A/D转换器电连接，所述的A/D转换器与所述的主控制器电连接，所述的主控制器通过CAN总线与所述的信号输出电路电连接。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建，陆智超，姬炳瑞，曲泽海，张振华，齐秉钧，李秀明，付忠恺，
申请(专利权)人：哈尔滨量具刃具集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：