专利名称：一种四维光栅测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种四维位置检测装置，具体地说是一种基于ARM系列S3C2410X芯片的高速、高精度、四维位置光栅测量装置。
背景技术：
光栅位置检测经过长期发展，技术日臻成熟，应用广泛。其测量精度(分辨率)已覆盖至微米级。近年来，光栅位置检测与计算机信号处理技术逐步结合成一体，其性能有了质的飞跃。过去在位置测量中广泛采用单片机、单板机系统如8051系列8位机、8098系列16位机。虽然这些技术目前仍在应用，在一定程度上也能满足要求，但其发展在以下几方面受到限制1)系统可继承性和交互性相对较差；2)随着数据量、数据长度的增加，显然 不如更高位处理机快速有效；3)可靠性和抗干扰能力较差；4)系统体积较大，开发综合成本高；5)软件发展缓慢。嵌入式系统是一种以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁减，适用的应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。运用嵌入式系统，可以很好地解决上述问题，并满足高速、高精度的适用需求。
发明内容本实用新型的目的是提供一种四维光栅测量装置，该装置能高速、高精度、多维位置对光栅进行检测，不仅实现了 4路光栅测量数据的快速实时显示，同时可以将数据上传到计算机进行分析处理。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的—种四维光栅测量装置，其特征在于该装置包括用来实时显示光栅测量数据的数显部分和用来将测量的数据向上传送的通讯部分，所述数显部分由细分计数部分、键盘处理部分、液晶显示部分和控制器组成；细分计数部分、键盘处理部分和液晶显示部分均与控制器连接；通讯部分与控制器连接。本实用新型中，所述控制器是ARM9处理器。所述细分计数部分将光栅信号进行细分并计数。所述液晶显示部分控制显示光栅的实时测量数据。所述键盘处理部分有规律地对键盘进行动态扫描，发现有按键即求键值，并对不同的键值进行相应处理，实现对系统的人工干预。所述通讯部分实现宿主机和目标机之间的数据传输。本实用新型是一种新型的高速、高精度、多维位置检测装置，将4路光栅信号进行细分、计数，利用液晶显示实时数据。必要时将数据上传到计算机进行分析处理。本实用新型由数显部分和通讯部分两个相对独立的部分组成，数显部分可以实时地显示光栅测量数据，其中的控制任务由ARM处理器完成；通讯部分主要任务是将测量的数据上传到PC机进行显示和处理。其中，核心为ARM9控制器，用来控制细分、计数，键盘处理、显示控制等几部分；其中键盘控制用来有规律地对键盘进行动态扫描，发现有按键即求键值，并对不同的键值进行相应处理，从而实现对系统的人工干预。本实用新型以ARM9为核心，构建数据采集单元及通讯单元组成目标机。宿主机主要完成系统工作状态的监测、分析任务，目标机完成相关信号的采集，宿主机和目标机之间的通讯米用Windows CE操作系统，C语目/汇编语目编程实现。与现有技术相比，本实用新型具有代码小、执行速度快，可靠性和抗干扰能力强、高实时性等特点，可以更好地满足工业测量的环境要求。本实用新型适用于4维以下(包括4维)光栅检测；本实用新型用于长光栅检测时，分辨率达微米级，圆光栅分辨率达秒级；测点频率达1000赫兹。
图I是本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
一种本实用新型所述的高速、高精度、多维位置光栅测量装置，见图1，该装置包括用来实时显示光栅测量数据的数显部分I和用来将测量的数据向上传送的通讯部分2，所述数显部分I由细分计数部分11、键盘处理部分12、液晶显示部分13和控制器14组成。控制器14是ARM处理器。本实用新型以ARM9为核心，构建数据采集单元及通讯单元组成目标机。ARM处理器用来进行细分计数控制、显示控制、通讯控制、键盘控制；细分计数控制用来将光栅信号进行细分并计数；显示控制用来控制显示光栅的实时测量数据；键盘控制用来有规律地对键盘进行动态扫描，发现有按键即求键值，并对不同的键值进行相应处理，从而实现对系统的人工干预；通讯控制用来实现宿主机和目标机之间的数据传输。若只要求实时显示光栅的测量数据时，首先操作者通过键盘处理部分12向ARM处理器发送开始计时指令，细分计数部分11将光栅信号进行四细分后送入8254定时/计数器进行脉冲计数，并根据ARM处理器14发出的控制信号进行数据处理。ARM处理器将经过一系列运算转换后的数据发送液晶显示部分13，并控制液晶显示部分13按照一定的格式将其显示。在此过程中，操纵者可以通过键盘处理部分12向ARM处理器发送其它控制指令。ARM处理器则在控制指令的要求下，完成相应的功能，如进行长度/角度转换设置、设定不同的分辨率、光栅尺计数值清零等。若要求将测量的数据上传到PC机进行显示和处理时，前面的步骤与上相同。同时将设备端与PC机以并口方式相连，上下位机之间实现通讯，从而将光栅测量数据发送到PC机进行显示和处理。
权利要求1.一种四维光栅测量装置，其特征在于该装置包括用来实时显示光栅测量数据的数显部分(I)和用来将测量数据向上传送的通讯部分(2)，所述数显部分(I)由细分计数部分(11)、键盘处理部分(12)、液晶显示部分(13)和控制器(14)组成；细分计数部分(11)、键盘处理部分(12)和液晶显示部分(13)均与控制器(14)连接；通讯部分(2)与控制器(14)连接。
2.根据权利要求I所述的四维光栅测量装置，其特征在于所述控制器(14)是ARM9处理器。
专利摘要本实用新型公开了一种四维光栅测量装置，该装置包括用来实时显示光栅测量数据的数显部分和用来将测量的数据向上传送的通讯部分，所述数显部分由细分计数部分、键盘处理部分、液晶显示部分和控制器组成；细分计数部分、键盘处理部分和液晶显示部分均与控制器连接；通讯部分与控制器连接。本实用新型以ARM9为核心，构建数据采集单元及通讯单元组成目标机。本实用新型具有代码小、执行速度快，可靠性和抗干扰能力强、高实时性等特点，可适用于各种工业测量要求，具有广泛的实用价值。
文档编号G01B11/00GK202393352SQ20112053933
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者夏燕兰, 张婉青, 曹弘坚 申请人:南京工业职业技术学院