[实用新型]一种基于虚拟仪器的粗糙度检测仪

摘要

一种基于虚拟仪器的粗糙度检测仪，包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括工作台、控制器、PC机，工作台包括测量传感器、卡具、底座；测量传感器装设在驱动器上，可在底座上面全方位的扫瞄检测。控制器内的电路控制板，包括振荡级、电桥放大级、乘法运算级、A/D转换回路、单片机；测量到的粗糙度信号通过R232接口送入PC机，经LabVIEW软件进行控制和数据处理。本实用新型的设计合理，颇有创意，整体结构紧凑，检测精度高、测量范围宽，可以检测到与表面粗糙度有关的参数25个，本实用新型的制作成本较低，具有极强的实用性，适宜机械制造，船舶加工，航空航天领域等各个行业、部门使用。

主权项

1.一种基于虚拟仪器的粗糙度检测仪，包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括工作台、控制器、PC机(7)，工作台包括测量传感器(1)、卡具(2)、底座(3)；测量传感器(1)装设在驱动器(4)上，驱动器(4)设置在立架(5)上，立架(5)设置在底座(3)的侧面上，底座(3)的上面放置有卡具；其特征在于：控制器包括箱体(6)及箱体内装设的电路控制板，电路控制板包括振荡级、电桥放大级、乘法运算级、A/D转换回路、单片机；所述的振荡级为RC阻容振荡器，芯片U6的正向输入端(1)脚经电容C3和电阻R27组成的RC振荡回路后接地，芯片U6的输出端(3)脚先后经电容C4、电阻R26连接芯片U6的正向输入端(1)脚，芯片U6的负向输入端(2)脚，先后连接电阻R29、电位器W8接地；同时芯片U6的负向输入端(2)脚经电阻R28连接芯片U6的输出端(3)脚；芯片U6输出端(3)脚经电阻R30连接电容C5接地；电阻R30与电容C5的连接点d经电阻R31连接芯片U7的正向输入端(1)脚，芯片U7的负向输入端(2)脚经电阻R32接地，芯片U7的负向输入端(2)脚经电阻R33连接芯片U7的输出端(3)脚，芯片U7的(4)脚和(5)脚分别连接电位器W9的两个固定阻值接线端，电位器W9的活动触头接线端连接到电源12v，芯片U7的输出端(3)脚与检测信号输入端p、q连接，芯片U7的输出端(3)脚同时通过电阻R11连接乘法运算级；所述的电桥放大级，是电位器W1和W2并联后的两端分别接在电路b、c两点上，c点连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地；b点与检测信号输入端p、q连接，b点连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端通过a点连接在运放芯片U1的正向输入端(1)脚，电阻R3的一端连接在a点上，另一端接地；c点同时连接运放芯片U2的正向输入端(1)脚，芯片U1的输出端(3)脚经电阻R5连接芯片U1的负向输入端(2)脚，同时芯片U1的输出端(3)脚经电阻R7连接芯片U3的负向输入端(2)脚；芯片U2的输出端(3)脚经电阻R6连接芯片U2的负向输入端(2)脚，芯片U1和芯片U2的各自的负向输入端(2)脚通过电阻R4相连接；芯片U2的输出端(3)脚经电阻R8连接运放芯片U3的正向输入端(1)脚，芯片U3的正向输入端通过电阻R10接地；芯片U3的输出端(3)脚经电阻R9连接芯片U3的负向输入端(2)脚，芯片U3的输出端(3)脚同时连接电位器W3的活动触头接线端，电位器W3的两个固定阻值接线端分别连接到芯片U3的(4)脚和(5)脚；芯片U3的输出端(3)脚经电阻R12接入乘法运算级；所述的乘法运算级由电阻R11、R12分别连接芯片U4的输入端(1)脚和(2)脚，芯片U4的(1)脚和(2)脚分别经电阻R13、R14接地；芯片U4的(3)脚先后经电阻R17和电位器W4接地；芯片U4的(4)脚经电阻R18接地；芯片U4的(5)脚与电位器W5的中间活动触头接线端连接，电位器W5的固定阻值接线端x同时连接电阻R19的一端和稳压管D1的负极，稳压管D1的正极接地，电阻R19的另一端连接5v；电位器W5的固定阻值另一接线端y同时连接电阻R20的一端和稳压管D2的正极，稳压管D2的负极接地，电阻R20的另一端连接-5v；芯片U4的(6)脚与电位器W6的中间活动触头接线端连接，电位器W6的两个固定阻值接线端与电位器W5的两个固定阻值接线端相并联；芯片U4的(7)脚直接放大芯片U5的负向输入端(2)脚，芯片U5的负向输入端(2)脚又分别经电阻R25连接芯片U5的输出端(3)脚，和经电阻R23接+12v，芯片U4的(8)脚连接芯片U5的正向输入端(1)脚，芯片U5的正向输入端(1)脚先后连接R24和电位器W7接地，同时芯片U5的正向输入端(1)脚经电阻R22接+12v，芯片U5的(5)脚经电容C1接地，电容C2一端接+12v，另一端接地；芯片U4的(9)脚经电阻R21接+12v；芯片U4的(11)脚经电阻R16连接芯片U4的(12)脚；芯片U4的(13)脚经电阻R15连接芯片U4的(14)脚，芯片U5的输出端(3)脚先后连接电阻R37、R38与芯片U8的正向输入端(1)脚相连接，电阻R37和R38的连接点通过电容C10接地，芯片U8的负向输入端(2)脚接地；所述的A/D转换回路包括芯片U9；所述的单片机包括芯片U10；芯片U9的(1)脚接5V，(2)脚、(3)脚短接并接地，(4)脚、(5)脚分别接芯片U10的(22)脚和(21)脚，芯片U9的(6)脚接-5V，芯片U9的(7)脚接-12V，芯片U9的(8)脚分别经可变电阻R34和R35接芯片U9的(10)脚和(12)脚，芯片U9的(9)脚接地，芯片U9的(11)脚接+12V，芯片U9的(13)脚与芯片U8的输出端(3)脚相连接，芯片U9的(14)脚连接-5V的同时经电容C6接地，芯片U9的(15)脚接地，芯片U9的(16)脚、(17)脚、(18)脚、(19)脚分别连接芯片U10的(36)脚、(37)脚、(38)脚、(39)脚；芯片U9的(20)脚、(21)脚、(22)脚、(23)脚、(24)脚、(25)脚、(26)脚、(27)脚分别对应连接芯片U10的(32)脚、(33)脚、(34)脚、(35)脚、(36)脚、(37)脚、(38)脚、(39)脚；芯片U9的(28)脚接芯片U10的(23)脚；芯片U10的(9)脚经电容C6接5V，芯片U10(9)脚同时经电阻R36接地；芯片U10的(10)脚连接RS232接口；芯片U10的(11)脚与(19)脚短接，芯片U(10)的(19)脚与(18)脚并接一晶体振荡器JZ，晶体振荡器JZ并接两个串联电容C8、C9，电容C8、C9的联接点接地；芯片U10的(11)脚输出连接RS232接口，芯片U10的(20)脚接地；单片机通过RS232接口连接PC机(7)；所述的软件部分包括测量传感器移动和采样控制程序、数据运算及数据处理程序，软件LabVIEW分别装设在单片机和PC机(7)中。