專利名稱：基于單片機的徑向綜合誤差測量儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是檢測儀器，具體涉及的是通過單片機對線位移與角線位移傳感器 輸送來的檢測信號進行數據處理，并實現測量值的數字顯示，檢測精度高，操作便捷的基于 單片機的徑向綜合誤差測量儀。
背景技術：
齒輪雙面嚙合綜合檢查儀，是按測量齒輪和被測量齒輪理論中心距調整好位置使 雙面嚙合，通過被測齒輪的轉動，實際中心距與理論中心距產生誤差定義為徑向綜合誤差， 該類儀器測量精度不夠，測量結果在千分表上讀取，由于指針飄忽不定，讀出的數值是估讀 值，不精確。該儀器的記錄方法落后，記錄的目的是根據記錄曲線得出一齒徑向綜合誤差， 出于該儀器存在以上種種不足，設計了基于單片機的徑向綜合誤差測量儀，應用各種傳感 器與電測技術，可以提高徑向綜合誤差的測量精度，同時可以去除記錄裝置，實現一齒徑向 綜合誤差數字顯示。
發明內容
本發明的目的是提供一種測量精度高、測量項目全面的基于單片機的徑向綜合誤
差測量儀。采用的技術方案是基于單片機的徑向綜合誤差測量儀，包括標準單元、檢測單元和信號處理單元，所 述標準單元包括浮動滑座，標準齒輪、線位移傳感器和刻線尺；所述的浮動滑座設置在底座 上頂面的一端，浮動滑座下部的前端與刻線尺連接，刻線尺固定裝設在底座的上邊緣；浮動 滑座的上端面設有立軸，立軸中部裝設有標準齒輪；線位移傳感器通過平頭螺釘固定裝設 在浮動滑座上；上述檢測單元包括固定滑座和被測齒輪；底座上頂面的另一端設置有固定滑座， 固定滑座的下部固定裝設有一游標尺；上述絲杠裝設在底座的上部內，固定滑座的下端面 設有絲母，絲母與固定滑座固定連接，絲母與絲杠轉動連接，固定滑座通過絲杠在底座的上 面橫向滑動，固定滑座的上端面設有回轉軸，回轉軸中部裝設有被測齒輪；回轉軸的上端設 置有角度傳感器，角度傳感器與回轉軸同軸安裝；上述信號處理單元包括模數轉換器、鎖存器、單片機、角度傳感器和線位移傳感 器，角度傳感器和線位移傳感器通過導線分別與鎖存器和多路開關連接，多路開關通過導 線與采樣保持器相連接；采樣保持器通過導線與模數轉換器相連接，模數轉換器的輸出分 別通過導線與單片機和鎖存器的對應端連接，單片機的相關端腳通過導線與鎖存器連接。上述標準齒輪與被測齒輪相嚙合。上述立軸和回轉軸的中部分別設有立軸卡臺和回轉軸卡臺，立軸卡臺和回轉軸卡 臺的上端面位于同一平面；標準齒輪和被測齒輪分別對應位于立軸卡臺和回轉軸卡臺上。上述線位移傳感器和角度傳感器通過導線與單片機的相應端腳連接。
上述的角度傳感器和線位移傳感器為市售成品件。本發明的工作原理齒輪雙面嚙合綜合檢查儀，是按測量齒輪和被測量齒輪理論中心距調整好位置使 雙面嚙合，通過被測齒輪的轉動，實際中心距與理論中心距產生誤差定義為徑向綜合誤差。 現在安裝一個可測微小位移的傳感器與位于浮動滑座上的平頭螺釘連接；被測齒輪回轉軸 上安裝一個角線位移傳感器，儀器結構簡圖如圖1所示。線位移傳感器感受嚙合齒輪中心 距的變化量，角線位移傳感器感受被測齒輪的轉角變化。再把傳感器的輸出信號放大，經數 模轉換送入單片機。通過軟件程序計算處理，求得徑向綜合誤差和一齒徑向綜合誤差，由數 字顯示器直接顯示出來。本發明的特點基于單片機的徑向綜合誤差測量儀實現了徑向綜合誤差和一齒徑向綜合誤差的 電測與數顯，測量精度高。目前齒輪雙面嚙合綜合檢查儀是我國大多數企業，特別是中小企業的重要測量設 備，生產實際需要檢測設備更新換代，提高測量效率和測量精度，大量購買新自動測量設 備，價格昂貴。而通過運用本發明對現有設備進行技術改造，既可以提高測量效率和測量精 度又可以降低成本節約資源。應用這一發明可以為高校相關專業提供設計與創新的環節、更能改進或自制測量 設備，為高校引進先進的設備和技術。
圖1是本發明的結構示意圖。圖2是本發明電路連接框圖。
具體實施例方式基于單片機的徑向綜合誤差測量儀，包括底座13、標準單元、檢測單元和信號處理 單元，所述標準單元包括絲杠1、固定滑座2、浮動滑座10、刻線16、游標尺15和被測齒輪5。 上述絲杠1裝設在底座13的上部內，底座13上頂面的一端設置有固定滑座2，固定滑座2 的下部固定裝設有一游標尺15。固定滑座2的下端面設有絲母14，絲母14與固定滑座2 固定連接，絲母14與絲杠1轉動連接，固定滑座2通過絲杠1在底座13的上面橫向滑動， 固定滑座2的上端面設有回轉軸3，回轉軸3中部裝設有被測齒輪5，標準齒輪7與被測齒 輪5相嚙合，回轉軸3的上端設置有角度傳感器6，角度傳感器6與回轉軸3同軸安裝，保證 同步轉動。角度傳感器6感受被測齒輪的轉角變化。上述檢測單元包括浮動滑座10，標準齒輪7、線位移傳感器11 ；所述的浮動滑座10 設置在底座13上頂面的另一端，浮動滑座10與刻線尺連接，浮動滑座10的上端面設有立 軸8，立軸8中部裝設有標準齒輪7，標準齒輪7與被測齒輪5相嚙合。線位移傳感器11固 定裝設在浮動滑座10上，與其上的平頭螺釘12連接，線位移傳感器11能感受到標準齒輪7 與被測齒輪5相嚙合的齒輪中心距的變化，便將變化的信號傳送到單片機。立軸8上設有 立軸卡臺9和回轉軸3上設有回轉軸卡臺4的上端面位于同一平面，標準齒輪7和被測齒 輪5分別對應位于立軸卡臺9和回轉軸卡臺4上。
上述信號處理單元包括模數轉換器、鎖存器、單片機、角度傳感器6和線位移傳 感器11，角度傳感器6和線位移傳感器11分別采用型號為JXW-1-12-C05E和差動傳感器 LVDT-1，角度傳感器6和線位移傳感器11通過導線分別對應與鎖存器和多路開關連接，多 路開關通過導線與采樣保持器相連接；采樣保持器通過導線與模數轉換器相連接，模數轉 換器的輸出通過導線與單片機的對應端連接，單片機的相關端腳通過導線與鎖存器連接， 顯示器、LED、打印機分別通過導線與單片機的輸出端腳連接。軟件部分包括零點校正、運行測量、數據顯示、數據處理、數據轉換和數據保存等 六個子程序。軟件編程采用MCS-51匯編語言。上述的角度傳感器和線位移傳感器為市售成品件。
權利要求
1.基于單片機的徑向綜合誤差測量儀，包括標準單元、檢測單元和信號處理單元，其特 征在于所述標準單元包括浮動滑座(10)，標準齒輪(7)、線位移傳感器(11)和刻線尺(16)； 上述的浮動滑座(10)設置在底座(1 上頂面的一端，浮動滑座(10)下部的前端與刻線尺 (16)連接，刻線尺(16)固定在底座(1 的上邊緣；浮動滑座(10)的上端面設有立軸(8)， 立軸(8)中部裝設有標準齒輪(7)；線位移傳感器(11)通過平頭螺釘(1 固定裝設在浮 動滑座(10)上；上述檢測單元包括固定滑座( 和被測齒輪(5)；底座(1 上頂面的另一端設置有固 定滑座( ，固定滑座( 的下部固定裝設有一游標尺(1 ；上述絲杠(1)裝設在底座(13) 的上部內，固定滑座( 的下端面設有絲母(14)，絲母(14)與固定滑座( 固定連接，絲母 (14)與絲杠(1)轉動連接，固定滑座( 通過絲杠(1)在底座(1 的上面橫向滑動，固定 滑座O)的上端面設有回轉軸(3)，回轉軸(3)中部裝設有被測齒輪(5)；回轉軸(3)的上 端設置有角度傳感器(6)，角度傳感器(6)與回轉軸(3)同軸安裝；上述信號處理單元包括模數轉換器、鎖存器、單片機、角度傳感器(6)和線位移傳感器 (11)，角度傳感器(6)和線位移傳感器(11)通過導線分別與鎖存器和多路開關連接，多路 開關通過導線與采樣保持器相連接；采樣保持器通過導線與模數轉換器相連接，模數轉換 器的輸出分別通過導線與單片機和鎖存器的對應端連接，單片機的相關端腳通過導線與鎖 存器連接。
2.根據權利要求1所述的基于單片機的徑向綜合誤差測量儀，其特征在于上述標準 齒輪(7)與被測齒輪( 相嚙合。
3.根據權利要求1所述的基于單片機的徑向綜合誤差測量儀，其特征在于上述立軸 (8)和回轉軸(3)的中部分別設有立軸卡臺(9)和回轉軸卡臺0)，立軸卡臺(9)和回轉軸 卡臺(4)的上端面位于同一平面；標準齒輪(7)和被測齒輪( 分別對應位于立軸卡臺(9) 和回轉軸卡臺(4)上。
4.根據權利要求1所述的基于單片機的徑向綜合誤差測量儀，其特征在于上述線位 移傳感器(11)和角度傳感器(6)通過導線與單片機的相應端腳連接。
全文摘要
基于單片機的徑向綜合誤差測量儀，浮動滑座設置在底座上頂面的一端，浮動滑座的上端面設有立軸，立軸中部裝有標準齒輪；線位移傳感器固定裝在浮動滑座上；底座上頂面的另一端設置有固定滑座，絲杠裝在底座上部內，固定滑座的下端面設有絲母，絲母與絲杠相配合，固定滑座的上端面設有回轉軸，回轉軸中部裝有被測齒輪；回轉軸上端設有角度傳感器；標準齒輪與被測齒輪相嚙合。角度傳感器和線位移傳感器分別與鎖存器和多路開關連接，多路開關與采樣保持器相連接；采樣保持器與模數轉換器相連接，模數轉換器的輸出分別與單片機和鎖存器的對應端連接，單片機的相關端腳與鎖存器連接。
文檔編號G01D7/02GK102062591SQ20091021980
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月11日 優先權日2009年11月11日
發明者劉玉梅, 張雪粉 申請人:沈陽理工大學