[实用新型]非接触式行程测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种非接触式行程测量装置，该装置可在不对被测对象本体进行变动的条件下，对被测对象产生的运动方向和行程进行测量。被测对象的运动轨迹既可以是直线，也可以是曲线。

背景技术

测量物体行程的方法分为需要参考源的和不需要参考源的两种，非接触式测量大多需要一个参考源，通过测量被测对象和参考源之间的相对位置来确定其行程，这样的测量方法适合直线运动，且运动范围有限的场合。更多的情况下要采用接触式测量，如在被测物体的传动结构上附加旋转编码器之类的测量装置。接触式测量要对被测对象本体进行变动，会受到工程条件的限制。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题而提供一种非接触式行程测量装置，该装置采用两只结构完全相同的金属接近传感器安装在被测对象边缘的位置，通过输入信号处理单元进行采集数据和计算处理，实现对被测对象的运动方向和行程自动测量。

本实用新型技术方案如下：

一种非接触式行程测量装置，其特征是它包括：

一个传感器单元，由两只金属接近传感器和可调间距的传感器底座组成，用于安装在被测对象传动齿轮圆周边缘的位置，两只金属接近传感器的间距由被测齿轮轮齿调整，以识别被测齿轮的转动方向；

一个输入信号处理单元，由输入信号板、微处理器、上位机通信接口和系统电源组成，输入信号板通过数据总线与微处理器连接，微处理器通过上位机通信接口与上位机连接，将上位机整定的参量进行存储及处理；

两只金属接近传感器的信号输出端分别与输入信号板的输入端口连接，微处理器通过输入信号板采集传感器单元发生的数字量信号差分时序，进行滤波，识别出齿轮转动方向并递加或递减转过的轮齿数，并根据上位机事先整定的参数计算出实际行程。

本实用新型的工作原理是：在被测对象的传动齿轮圆周边缘一确定位置安装传感器单元，采集轮齿通过该位置时刻产生的差分时序，计算出齿轮转动方向和转过的轮齿数。该装置内存储轮齿数与实际行程的对应参量，由内置的软件计算出被测对象的实际行程，上述参量可由上位机整定。

本实用新型与现有技术相比其优点和有益效果如下：

1.本实用新型采用非接触测量的方式，无需对被测对象本体进行变动，安装方便。

2.即可测量行程，也可确定运动方向，适合双向运动物体的准确定位。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的工作原理图。

图3是正向单位有效行程的时序。

图4是正向半单位行程--返回的时序。

图5是反向单位有效行程的时序。

图6是反向半单位行程-返回的时序。

图2中：1、被测齿轮，2、传感器单元，3、检测区，4、检测基准线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细描述本实用新型：

实施例1

当被测齿轮1的一个轮齿通过检测区3时，金属接近传感器A、B先后触发并发出电平信号，此时该轮齿可能的运动状态将对应4种电平时序图，如图3-图6所示。

1)轮齿1自左侧进入检测区3，右侧离开检测区3，AB电平时序如图3：

当轮齿1自左侧进入检测区3时，A电平由低变高时，B电平为低，该运动被确定为正向行进半单位；当轮齿从右侧离开检测区3时，A电平由高变低，B电平为高，该运动被确定为正向行进半单位，整个过程即识别为被测对象正向行进了一个单位行程。

2)轮齿1自左侧进入检测区3，又返回左侧离开检测区3，AB电平时序如图4：

当轮齿1自左侧进入检测区3时，A电平由低变高时，B电平为低，该运动被确定为正向行进半单位；当轮齿1从左侧离开检测区3时，A电平由高变低，B电平为低，该运动被确定为反向行进半单位，整个过程即识别为被测对象返回原地。

3)轮齿1自右侧进入检测区3，左侧离开检测区3，AB电平时序如图5：

当轮齿1自右侧进入检测区3时，A电平由低变高时，B电平为高，该运动被确定为反向行进半单位；当轮齿1从左侧离开检测区3时，A电平由高变低，B电平为高，该运动被确定为反向行进半单位，整个过程即识别为被测对象反向行进了一个单位行程。

4)轮齿1自右侧进入检测区3，又返回右侧离开检测区3，AB电平时序如图6：