[实用新型]一种微动速度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及微动速度测量装置。

背景技术

传统毫米或微米级速度测量时，使用环境干扰强度大，容易将真实速度掩盖，当干扰信号幅度大大小于被测运动速度时，干扰信号几乎可以忽略，但是干扰信号幅度临近被测速度时就会对结果产生很大影响。

目前抗干扰技术主要采用硬件抗干扰技术，电的抗干扰能力很弱，一个无线电信号就有可能在电路里产生一个很大的信号，而作为硬件抗干扰能力的强者光的抗干扰能力比电要强很多，尤其在特定场合光几乎不受干扰，例如：光栅尺、光耦等。因此在测微速的领域里如果能够引入光栅尺测微速，将会大大减少外界电磁波等干扰，并且相当能够相当真实的反映实际速度，例如几十毫米每分钟的速度测量甚至几十微米每分钟的速度测量。

虽然光栅测速在非微动状态下运用很多，但是在微动状态下干扰信号容易掩盖实际信号。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种微动速度测量装置，解决光栅测速在微动状态下干扰信号容易掩盖实际信号的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种微动速度测量装置，包括光栅工具，其特征在于：所述测量装置还包括数据处理装置，光栅工具测量一个采样时间周期的微动速度并将微动速度信号传输给数据处理装置，数据处理装置对微动速度信号进行处理以滤除干扰信号。

作为优选，所述光栅工具为光栅尺或者光栅旋转编码器。

作为优选，所述数据处理装置为单片机。

作为优选，所述光栅工具与数据处理装置间设有滤波电路。滤波电路滤除光栅工具传输过来的信号中的高频信号再传输给数据处理装置。

本实用新型增加了数据处理装置，数据处理装置通过抗干扰临界算法大大降低环境干扰因素对检测速度真实值的影响，从而提高检测值的可读性，即数据处理建立的逻辑关系产生软件抗干扰能力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为数据处理装置处理流程图。

具体实施方式

如图1和图2所示，为本实用新型一种微动速度测量装置的实施例，包括光栅工具，所述测量装置还包括数据处理装置，光栅工具测量一个采样时间周期的微动速度并将微动速度信号传输给数据处理装置，数据处理装置对微动速度信号进行处理以滤除干扰信号。所述光栅工具为光栅尺或者光栅旋转编码器。所述数据处理装置为单片机。所述光栅工具与数据处理装置间设有滤波电路。

由于软件抗干扰具有一定的针对性，因此特别针对利用光栅尺等光栅工具进行测量微动速度的测量环境进行抗干扰研究。本方案中采用的光栅尺作为测量系统，光栅长度测量系统由上世纪五十年代发展起来，其分辨力已覆盖微米级、亚微米级和纳米级，测量速度从60m/min，到480m/min。测量长度从1m、3m达到30m和100m。当然利用光栅旋转编码器也可以作为测量系统。本方案中测速用的CPU为89C51单片机。

光栅尺的学名是线位移光电编码器。它的输出信号目前主要有两种：方波输出和正弦波输出。选用的光栅尺为昆明机床厂生产的GXF系列光栅尺——GXF140。尺体总长度为：1542mm，有效量程为：1400mm，安装孔距为：1519mm。主要技术参数及规格是：

1、栅距：0.02mm

2、准确度：±0.005mm(20℃1000mm内)

3、有效行程：1400mm

4、工作温度：0°——40℃

5、绝对零点：在有效量程的中点，左右两端各有一个绝对零位各有一个绝对零位脉冲信号。

6、输出信号：可分别提供四种信号，供不同用途选用

(1)幅值3～5V；相位角差90°的两路方波信号

(2)幅值1Vp～p；相位角差90°的两路正弦波信号

(3)幅值4Vp～p；相位角差90°的两路正弦波信号

(4)幅值15Vp～p；相位角差90°的两路正弦波信号

7、输出信号电平变化范围±100mv

8、输出信号相位差变化量90°±15°

安装块与标尺分别安装在相对运动的物体上，输出信号采用3～5V，相位角差90°的两路方波信号。

利用相位角相差90°的特点判断相对运动物体的运动方向，利用产生的方波作为单片机中断信号进行计算单位时间产生方波数量(单位时间为非固定量，根据所测量的速度需要进行修正)。