專利名稱：軸環(huán)式數(shù)顯測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型提供一種軸環(huán)式數(shù)顯測量儀，主要適用于以絲桿作傳動定位的機床、設備及儀器。
現(xiàn)有的軸環(huán)式數(shù)顯儀一般采用圓形光柵傳感器將機械位移轉(zhuǎn)換成光信號，再通過光、電轉(zhuǎn)換獲得與機械位移相對應的電信號。由于這種數(shù)顯測量儀需要二次轉(zhuǎn)換，所以成本高，耗電量大，儀器采用光學系統(tǒng)，難以使儀器體積小型化，適用場合受到限制，而且，儀表的使用和設備保養(yǎng)不方便。此外，由于儀表采用交流供電，故易受電源干擾影響，工作性能不穩(wěn)定。
本實用新型的目的在于設計一種小型的，使用干電池的軸環(huán)式數(shù)顯測量儀。
本測量儀的技術(shù)特點是采用了電容式角位移傳感器作為一次測量元件，電容式角位移傳感器由圓環(huán)形的發(fā)射極板，接收極板和矩形齒輪狀的旋轉(zhuǎn)屏蔽極板組成，發(fā)射極板和接收極板保持恒定的間隙，分別固定于測量儀的表殼體內(nèi)。在發(fā)射極板的工作面圓環(huán)上以幅射形狀均勻分布有一定數(shù)量的分相電容極板。本測量儀還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元及液晶顯示單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元由一片711001集成電路和至少兩片通用集成電路組成；液晶顯示單元采用710308集成電路。電容式角位移傳感器的發(fā)射極板，旋轉(zhuǎn)屏蔽極板和接收極板同軸安裝，其中發(fā)射極板和接收極板保持恒定的間隙分別固定于測量儀表殼體內(nèi)，二者形成傳感器的工作電容。在發(fā)射極板和接收極板中間的旋轉(zhuǎn)屏蔽極板與主軸同步旋轉(zhuǎn)。
測量儀工作時，與絲桿或被測主軸同軸安裝，專用集成塊輸出時鐘脈沖供給發(fā)射極板，由于與絲桿或主軸同步轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)屏蔽極板的作用，接收極板感應到的是與旋轉(zhuǎn)屏蔽極板的極數(shù)相對應的周期交變信號，從而將機械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。在模?shù)轉(zhuǎn)換單元中，集成電路711001和若干片通用集成電路將接收板感應到的信號進行放大、分頻、倍頻處理后，輸送到液晶顯示單元進行信號加減計數(shù)，最后液晶顯示出所測到的角位移數(shù)值。
本軸環(huán)式數(shù)顯測量儀體積小，成本低，功耗小。(二節(jié)5＃堿性電池可連續(xù)使用1～2年)，工作穩(wěn)定性能好，工作環(huán)境適應性強，具有較優(yōu)的性能價格比。


圖1為軸環(huán)式數(shù)顯測量儀的示意圖。
圖2為電容式角位移傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為發(fā)射極板工作面示意圖。
圖4為旋轉(zhuǎn)屏蔽極板的示意圖。
圖5為軸環(huán)式數(shù)顯測量儀的電子線路圖。
軸環(huán)式數(shù)顯測量儀的殼體形狀如
圖1所示為一圓環(huán)體和與之相切的長方體。圓環(huán)殼體內(nèi)裝有電容式角位移傳感器(10)，長方殼體內(nèi)裝有測量儀的電子線路和電池盒(3)，在長方殼體表面有液晶顯示屏(1)和操作按鍵(2)。電容式角位移傳感器(10)包括有圓形發(fā)射極板(5)，接收極板(7)和矩形齒輪狀的旋轉(zhuǎn)屏蔽極板(6)，在發(fā)射極板(5)的工作面(9)上，以幅射形狀均勻分布有一定數(shù)量的分相電容極板(8)，發(fā)射極板(5)和接收極板(7)相對固定于測量儀的圓形表殼內(nèi)，測量儀裝于轉(zhuǎn)軸(4)或絲桿上，當軸或絲桿轉(zhuǎn)動時，旋轉(zhuǎn)屏蔽極板(6)與軸同步旋轉(zhuǎn)，專用集成電路711001的13至20端輸出時鐘脈沖供給發(fā)射極板，由于旋轉(zhuǎn)屏蔽極板(6)的作用，接收極板(7)獲得與旋轉(zhuǎn)屏蔽極板(6)的極數(shù)相對應的周期交變信號，該信號傳送到集成電路711001的40端，通過集成電路711001和集成電路CC4029、CC4069、CC4012和CC4011的放大，分頻和倍頻處理，在集成電路710308的9端獲得脈沖信號，再進行加、減計數(shù)，最后LCD液晶顯示出所測角位移數(shù)值。
權(quán)利要求1.一種軸環(huán)式數(shù)顯測量儀，主要由測量轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換及液晶顯示單元組成，其特征在于測量轉(zhuǎn)換單元采用了電容式角位移傳感器；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括一片711001集成電路和至少兩片通用集成電路；液晶顯示單元采用一片710308集成電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸環(huán)式數(shù)顯測量儀，其特征在于所述的電容式角位移傳感器由圓環(huán)形的發(fā)射極板，接收極板和矩形齒輪狀的旋轉(zhuǎn)屏蔽極板組成，發(fā)射極板和接收極板保持恒定的間隙，分別固定于測量儀表殼內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的軸環(huán)式數(shù)顯測量儀，其特征在于所述的電容式角位移傳感器的發(fā)射極板的工作面圓環(huán)上以幅射形狀均勻分布有一定數(shù)量的分相電容極板。
專利摘要軸環(huán)式數(shù)顯測量儀，是一種用于以絲桿作傳動定位的機床、設備及儀器上的測量角位移儀器。本實用新型采用了電容式角位移傳感器，取代了現(xiàn)有測量儀的光柵傳感器，從而使儀器小型化，此外，還采用集成電路來完成模數(shù)轉(zhuǎn)換及液晶顯示。本測量儀耗電省、使用、清潔保養(yǎng)方便，具有較優(yōu)的性能價格比。
文檔編號B23Q17/10GK2060713SQ8921861
公開日1990年8月22日 申請日期1989年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月28日
發(fā)明者陳志一 申請人:陳志一