[实用新型]一种基于PCI接口的光栅尺数据采集卡

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于PCI接口的光栅尺数据采集卡，属于数据采集技术领域。

背景技术

光栅尺传感器是将光源、两块长光栅(动尺和定尺)、光电检测器件等组合在一起构成的传感器。它利用光栅的莫尔条纹和光电转换技术，以数字(脉冲)方式表示线性位移量的高精度位移传感器。由于光栅传感器具有性能稳定、可靠性好、测量精度高、测量范围大、使用方便等优点，广泛使用在三坐标(多坐标)测量机上。然而，目前我国国内对光栅尺传感器的数据采集都是使用数显箱来完成的，该数显箱使用GIE120001计数芯片，最大计数频率仅为1MHz，且最多只能有3路同时计数，还有其计数处理芯片使用的是8位单片机。此外，数显箱还要配套专用键盘、显示屏、数码管、电源以及数显箱外壳等，导致其成本较高，而且由于数据处理使用8位单片机来完成，使得数据处理的速度与精度不高。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种基于PCI接口的光栅尺数据采集卡。利用计算机的强大功能来实现高速计数。

本实用新型是这样构成的：基于PCI接口的光栅尺数据采集卡，包括PCI接口和PCI接口芯片，PCI接口芯片连接微控制器，微控制器连接FPGA芯片，FPGA芯片连接调理电路，调理电路连接光栅尺传感器。

上述的基于PCI接口的光栅尺数据采集卡，FPGA芯片连接寻边器。

本实用新型使用高时钟频率的FPGA可编程逻辑阵列芯片，并使用低成本的PCI总线接口芯片，而且使用带有8KB静态RAM的微控制器作为PCI接口芯片与FPGA芯片的中转单元，比目前使用的51单片机综合性能大幅度提高，保证了数据处理的实时性，并可以开发出易用性好、通用性强、交互性好的测量软件。本实用新型的采集方式完全改变了以前的数显箱方式，大大降低了硬件成本。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

具体实施方式

本实用新型的实施例：基于PCI接口的光栅尺数据采集卡，如图1所示，采用现有的PCI接口1和PCI接口芯片2，PCI接口芯片2连接微控制器3，微控制器3可采用带有8KB静态存储器SRAM的微控制器，负责与PCI接口芯片2以及FPGA芯片4进行信息中转。微控制器3连接FPGA芯片4，FPGA芯片4连接调理电路5，调理电路5连接光栅尺传感器6。FPGA芯片4可采用ACTEL公司的FPGA芯片，该芯片集成上百万个逻辑门电路，最高计数频率可达350MHz，可满足任何高速、高精度的光栅尺传感器。

FPGA芯片4连接寻边器7，寻边器7采用现有市场的成品，用于采集时自动找寻数据采集点。

工作流程如下：通过光栅尺传感器6对待测物体的三坐标距离进行测量，并将测量的距离转换为两路相位差为90度的方波信号，此方波信号经过调理电路5后，再由FPGA芯片4将其进行4细分计数，计数结果存入微控制器3中，微控制器3将计数结果通过PCI接口1和PCI接口芯片2传送至通用计算机，计算机根据所接收的数据进行处理，从而计算出光栅尺移动的距离。