專利名稱：電控制積分型表面粗糙度測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子儀器儀表領域，特別適用于工作表面粗糙度的測量。
至目前，對機加工多種零件表面粗糙度進行測量的儀器主要有2204型表面粗糙度測量儀，JJI－22A型微機控制表面粗糙檢查儀及XCY－1型手提式粗糙度測量儀等，盡管它們在構造上都有所區別，但其主要的工作原理都是通過儀器的驅動器傳感器裝置將測針沿被測工件表面移動，而測針所感受到的表面粗糙度被轉變為電荷信號送到放大器，進而完成工件表面粗糙度的測，此類儀器的傳統設計均采用機械結構觸點行程控制裝置，這便使儀器的本身存在下列的一些不足之處(一)機械觸點積分行程的兩端存在兩個觸點間隙，因此直接影響到測量的重復精度，則不可避免地有1－3％的行程誤差。(二)機械結構觸點行程控制的制造及裝配技術難度較大，每套部件之間也存在著非一致性的誤差。(三)又由于該部件需要精密機械加工，費工、費時、成本較高。
本實用新型提出的電控制積分型表面粗糙儀比較好地解決上述問題，在提高精度的同時又降低成本。
本實用新型的進步性在于采用集成電路塊及石英晶體諧振器構成電控制積分裝置取代現有表面粗糙度測量儀的機械結構觸點式行程控制裝置。現給出附圖并說明本實用新型的技術解決方案。
附
圖1為本實用新型的原理框圖附圖2為本實用新型電子程序控制積分裝置的電原理圖附圖3為本實用新型實物部件位置關系示意圖(A為正面，B為反面)圖中IC1－IC5為集成塊、TX為石英晶體諧振器、R1－R7為電阻、C為電容、K為開關、A為粗糙度Ra值讀數表、1為電池、2為功能選擇開關、3電源開關、4指示燈、5、校正電位器、6量程選擇開關、7電控制積分裝置。
由圖可見本實用新型主要由傳感器，濾波放大器、絕對值電路、電控制積分裝置，Ra值讀數表及電源等幾個部件組成。其中傳感器、濾波放大器、絕對值電路的組成件及連接方式均屬已有技術，所不同的主要技術特征是通過集成塊IC1－十四(位)級二進制／分頻／振蕩器CD4060、IC2－十四級二進制串行計數器CD4020、IC3一十進制計數／分配器CD4017、IC4－四雙向模擬開關CD4066B、IC5－雙高阻運算放大器TL082、晶振TK、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、電容C、開關K等元部件之間的合理連接，構成了電控制積分裝置，粗糙度Ra值可直接顯示讀數。而電控制積分裝置各元部件之間的連接方式為(一)IC1、IC2、IC3的8腳、IC4的7腳與IC5的4腳共接電源負極。IC1、IC2、IC3的16腳、IC4的14腳與IC5的8腳共接電源正極。
(二)IC1的1腳接IC2的10腳，14腳同時接IC2的7腳與IC3的14腳，且在前者的接線間串接開關K、電阻R3，晶振TX與R1、R2各自的一端分別接于IC1的9、10、11腳，另一端則共接在一起。
(三)IC3的4腳接IC4的6腳，11、13腳同時接IC4的12、13腳，15腳接IC4的1腳(四)IC4的2腳接IC5的5腳、10腳接IC5的2腳、11腳接IC5的1腳，且在后面兩根的線上垮接電容C，11腳還同時接粗糙度Ra值讀數表負端，9腳與10腳之間接電阻R4，8腳串接電阻R5再接IC5的7腳。
(五)IC5的6腳串接R6再接電源正極，3腳接粗糙度Ra值讀數表正端，6腳與3腳之間接電阻R7。
(六)由傳感器、濾波放大器、絕對值電路獲取的經放大的表面粗糙度電信號接入IC4 8腳與電阻R5連接之間。
本實用新型的Ra值讀數表是將電流表的面板數值，標定為符合粗糙度Ra值讀數所改制而成。
本實用新型接上述連接方式安裝完畢調試正常即可投入使用。
本實用新型實施例首先做好本實用新型前的準備工作，接通電源，將功能開關置于測量檔、量程開關選擇置于合適的檔位，校正電位，此時儀器進入預備狀態。對電路來說電控制積分裝置的IC1起振，其振蕩頻率取決于晶振TX，在10秒鐘內，由IC2的7腳輸出脈沖信號觸發，IC3封鎖，IC4的12、13腳受IC311腳控制為高電平，IC4 10、11腳異通，電容C無電荷，又由于IC3 15腳與IC5的5腳異通，IC5則無積分電壓，并處于輸出低電平，電路處于等待狀態。當傳感器的觸頭放置在工件上啟動后，儀器的指示綠燈亮，測量便開始，經放大濾波的表面粗糙信號則進入IC4的8腳與電阻R5、IC5輸出出現高電平，并經IC4的2腳、1腳觸發IC3、IC3解除封鎖，其11腳為低電平，使IC4的1、2、10、11腳截止，當IC3的4腳出現高電平時，IC4的8、9腳異通，信號經電阻R5對電容C充電、升壓，進行積分運算，整個儀器的電路處于工作狀態，指示紅燈亮，經過T時刻，當IC3的4腳出現低電平時則積分停止，紅燈熄滅，粗糙度Ra值在讀數表上直接顯示。10秒鐘后，IC3又處于封鎖狀態，Ra值讀數表顯示為0，儀器又回復到待測狀態，如停止測量，儀器具有關機功能。比外，本實用新型的IC1還可以使用CC4060、TC4060、MC14060、CD4060B，IC2可采用CC4020、TC4020、MC14020、CD4020B，IC3可采用CC4017、TC4017、MC14017、CD4017B，IC4可采用CC4066B、MC14066，IC5可采用TL062、TL072、TL092、LF353、LM358、RC4558、ME5532、5G022型號的代用品。
由于本實用新型采用了多片、高性能集成塊構成的放大、積分和自動控制程序電路，是由表面粗糙度電信號觸發工作并控制內部電路對其準確積分故不僅簡化了儀器的加工工藝，降低了制造成本，還具有體積小、示值準確、精度高、壽命長、操作簡便等特點。
權利要求1.一種由傳感器、濾波放大器、絕對值電路、電源組成的電控制積分型表面粗糙度測量儀，其特征還在于包含了由集成塊、石英晶體振蕩器、電阻、電容組成的電路控制積分裝置和粗糙度Ra值讀數表。
2.根據權利要求書1所述的控制積分型表面粗糙度測量儀，其特征在于組成電控制積分裝置的集成塊IC1－CD4060、IC2－CD4020、IC3－CD4017、IC4－CD4066B、IC5－TL082及其它元部件的連接方式為aIC1、IC2、IC3的8腳、IC4的7腳與IC5的4腳同接電源負極，IC1、IC2、IC3的16腳、IC4的14腳與IC5的8腳共接電源的正極。bIC1的1腳接IC2的10腳、14腳同時接IC2的7腳與IC3的14腳，且在前者的接線間串接開關K、電阻R3、晶振TX與R1、R2各自的一端分別接IC1的9、10、11腳，另一端則共接在一起。cIC3的4腳接IC4的6腳，11、13腳同時接IC4的12、13腳，15腳接IC4的1腳；dIC4的2腳接IC5的5腳、10腳接IC5的2腳、11腳IC5的1腳，且在后面兩根的接線上垮接電容C，11腳還同時接粗糙度Ra值讀數表負端，9腳與10腳之間接電阻R4，8腳串接電阻R5再接IC5的7腳。eIC5的6腳串接R6再接電源正極，3腳同時接粗糙度Ra值讀數表正端IC5的3腳與6腳之間接電阻R7。f由傳感器、濾波放大、絕對值電路獲取的經放大的表面粗糙度電信號接入IC4的8腳與電阻R5的連線之間。
專利摘要本實用新型采用了集成電路塊及石英晶體振蕩器等元部件構成電控制積分裝置及粗糙度Ra值讀數表取代現有表面粗糙測量儀的機械結構觸點或行程控制裝置。故不僅簡化了儀器的加工工藝，降低了制造成本，還具有體積小、示值準確、精度高、壽命長、操作簡便的優點，特別適用于質檢部門對零件進行表面粗糙度Ra值現場檢查測定。
文檔編號G01B7/34GK2149602SQ9221866
公開日1993年12月15日 申請日期1992年9月4日 優先權日1992年9月4日
發明者盛華德, 張國保 申請人:淮陰市產品質量監督檢驗所