CN1061475A

CN1061475A - 凸轮轴计算机辅助测量方法及装置

Info

Publication number: CN1061475A
Application number: CN 91108764
Authority: CN
Inventors: 关宏志; 潘辅宝
Original assignee: Dalian Rolling Stock Factory Railway Ministry
Current assignee: Dalian Rolling Stock Factory Railway Ministry
Priority date: 1991-09-05
Filing date: 1991-09-05
Publication date: 1992-05-27
Anticipated expiration: 2006-09-05
Also published as: CN1022200C

Abstract

一种凸轮轴计算机辅助测量方法及装置，该方法能够在凸轮轮廓上的任意一点起测，以相等的相位间隔顺序测取各点的升程数据，用加权平均法求出实测数据曲线与标准数据曲线的相位差Δα＝ ∑Δα_i|h_i-h_i-1|/2H_max，然后对实测数据曲线的相位修正Δα，得出误差平方和为最小的升程误差。使用该方法的测量装置，在其数据采集系统中采用控制触发电路和具有绝对零位的低分辨率相位传感器，电路简单，成本降低，测量结果准确可靠。

Description

本发明涉及轮廓曲线的测量技术，具体地说，它涉及一种测量凸轮轴上凸轮的升程误差和凸轮间夹角的计算机辅助测量方法及装置。

在凸轮设计中，一般是以凸轮基圆上的某一个点为升程起始点，按极座标每对应一个相位值，给出一个标准升程值。加工出来的凸轮轮廓表面是一个光滑的曲面，升程起始点在凸轮轮廓上无任何工艺基准。从理论上说，在凸轮轴测量过程中，有这么一个点，可以使得以该点作为凸轮升程起始点所得的升程误差的平方和为最小，这个点被称为最佳起测点。在已有技术中，测量凸轮轴的基本方法如下：在凸轮轮廓的基圆部位取若干个点计算出基圆的平均半径，以平均基圆半径作为零升程，选取设计上规定的升程变化率敏感部位的某个点的标准升程值，转动凸轮轴，使得升程传感器测得的数据刚好等于该点标准升程值，然后求出凸轮轴转过的相位值与该点标准相位值的相位差，以与此差值相等的相位值在凸轮轮廓上对应的点作为最佳起测点，测取各点的升程值，并与设计上规定的标准升程值比较，得出升程误差。由上述测量方法可以看出，在已有技术中，最佳起测点确定的准确程度是评定凸轮轮廓误差的关键。为了比较准确地求出基圆平均半径，需要尽可能多取点;由于加工存在误差，在凸轮轮廓上选取的某个敏感点的实际相位值并不一定是设计上规定的标准相位值，为了比较准确地求出最佳起测点的相位值，要求尽可能多选几个敏感点来进行平均处理;为了比较准确地求出最佳起测点的相位值，还要求采用价格昂贵的分辨率尽可能高的相位传感器。由于在最佳起测点的确定中不可避免地存在着随机性因素，因而会严重影响评定凸轮轮廓误差的可靠性，所以有关这方面的专家花费了很大的努力来寻求有效的校正方法（见《计量技术》1990年第2期，刘兴富，“凸轮升程误差曲线的鉴别与校正”）。任何精密程度的测量传感器都会有一定的误差。在已有技术中一般是采用较高精度的仪器对所用传感器进行检定，事先确定出一系列固定的误差修正值，在测量过程中把相应的误差修正值直接加到每个测量数据上进行精度修正，这种精度修正方法适用于对单一变量的测量，而在凸轮轴测量过程中，由于凸轮轮廓的特性所决定，相位和升程具有一一对应的关系，同样的相位修正值在凸轮轮廓的不同位置上引起的升程误差是不同的，有时差别很大，无法事先确定。因此，在凸轮轴测量中，一般也都尽量直接采用成本很高的高精度相位传感器。随着计算机技术的发展，国内外越来越多地采用计算机进行辅助测量。例如由上海机械学院与北京内燃机总厂联合研制的凸轮轴计算机辅助测量装置和CN87208774U号实用新型专利申请中描述的凸轮轴检测仪，其测量方法与上述已有技术基本相同。由于测量方法上的需要，要求这些装置的相位传感器的分辨率高达2秒，因此除要求圆光栅装置的一次传感元件光栅盘尽可能多刻线以外，还需要利用二次仪表电路进行放大、整形、移相、判向、近百倍的细分及可逆计数。由于相位传感器是测量过程中的主动传感器，二次仪表电路对信号处理的延时效应将影响测量装置的动态特性。在国外，德国OPTON公司生产的UMC850三座标测量机采用的凸轮轴测量方法，企图根据升程误差的分布状态，利用逐次逼近法进行修正，使其误差的平方和趋于最小，但是仍要求必须把起测点选在凸轮升程起始点附近。因此其起测点与凸轮升程起始点的接近程度也将直接影响整个测量过程的速度及精度。

本发明的目的是提供一种凸轮轴计算机辅助测量方法及装置，使用该方法和装置，以凸轮轮廓上任意一点作为起测点，使凸轮轴只旋转一周，即可准确测出一个凸轮的误差平方和为最小的升程误差，并可准确求出凸轮之间的夹角。

本发明的目的是通过下述方法和装置实现的。

一种凸轮轴计算机辅助测量方法，它采用下列步骤：

（1）将测量主程序、数据采集程序、精度修正程序、曲线拟合程序、升程传感器和相位传感器误差修正值以及被测凸轮轴标准数据存入系统的存储器中;

（2）系统工作，启动数据采集程序，以凸轮轮廓上的任意一点作为起测点，以相等的相位间隔顺序测取各点的升程数据，并记录相应被测点的相位值，直到被测凸轮转过360°为止;

（3）启动精度修正程序，先按照升程传感器误差修正值对每个升程测量数据进行修正，然后根据相位传感器的误差修正值和相邻两个升程测量数据对相位的变化率再次修正每个升程测量数据，对相位误差引起的升程误差的修正值计算公式为△h_i＝δa_i×｜h_i-h_i-1｜/θ，式中：修正值δa_i为i点相位误差修正值（度），h_i为i点测得实际升程数据（mm），h_i-1为i-1点测得实际升程数据（mm），θ为i～i-1点的相位传感器转过的角度（度）;

（4）启动曲线拟合程序，用加权平均法求出实测数据曲线与标准数据曲线的相位差，然后对实测数据曲线进行相位修正，得出其误差平方和为最小的凸轮升程误差，其拟合的基本原理为：将凸轮轮廓展开为平面直角座标曲线，横座标为相位角，纵座标为升程值，首先将被测凸轮的标准升程数据的各点在直角座标系描绘出一条近似连续的标准升程曲线，再将实际测得的升程轮廓数据，以同样的方法描绘出一条实际升程曲线。在拟合过程中，先在实际升程曲线中查得升程数据h_i，并根据其在测量数据中的位置得到α_i（第1个数据α_o＝0以后α_i以相等的相位采样间隔θ递增，故α_i＝i×θ），然后以该h_i可在标准升程曲线中计算出该点的理论标准相位β_i，那么α_i-β_i就是以h_i这一点计算出的测量起始点相位误差△α_i，同样以升程上的每一点均可以计算出一个相位差△α，由于同一相位差在升程的不同位置对升程的影b响不同，因而应取其加权平均值，其权数应为｜H_i-H_i-1｜/∑｜H_i-H_i-1｜，∑｜H_i-H_i-1｜＝2H_max，式中：H_i、H_i-1分别为i、i-1点的标准升程值，H_max为凸轮轮廓的最大标准升程值。这样实际测量起测点与理论起始点的相位差△α＝∑△α_i｜H_i-H_i-1｜/（2H_max）。然后将实测升程曲线的相位修正△α，即可计算出其误差平方和为最小的升程误差数据，△α为理论起始点与实际起测点的相位差;

（5）把所测凸轮和第一个凸轮实测数据曲线与标准数据曲线的相位差进行比较，求出所测凸轮与第一个凸轮之间的夹角;

（6）启动输出设备，绘制各个凸轮的误差图形并打印升程误差和凸轮间夹角数据。

本发明的测量方法中，测取各点升程数据的相等相位间隔以1°为宜。

实现上述测量方法的计算机辅助测量装置，它的数据采集系统由升程传感器、具有绝对零位的相位传感器、门电路、分频/计数电路、控制触发电路、数据缓冲电路、译码电路、计算机并行输入输出接口电路PIO和中央处理机CPU组成。CPU通过数据总线与PIO连接，PIO连接控制触发电路复位端，相位传感器的零位脉冲输出端连接控制触发电路的触发端，控制触发电路的输出端连接门电路的控制端，相位传感器相位脉冲输出端连接门电路的输入端，门电路输出端连接分频/计数电路的输入端，分频/计数电路的计数输出端连接CPU数据总线，PIO通过地址总线连接译码电路的输入端，译码电路的输出端连接数据缓冲电路的控制端，数据缓冲电路的输入端连接升程传感器，数据缓冲电路的输出端连接通过数据总线连接PIO，CPU通过PIO使控制触发电路置为触发状态，相位传感器的零位脉冲使控制触发电路触发翻转，打开门电路，相位传感器发出的相位脉冲信号通过门电路送到分频/计数电路进行分频计数处理后，传送到PIO和CPU，CPU根据相位信号控制驱动译码电路向数据缓冲电路发出选通信号，然后通过数据总线读取数据缓冲电路中的升程数据。当测完360°后，CPU通过PIO向控制触发电路复位端发出复位信号，使控制触发电路的输出端再次翻转，关闭门电路。

在分频/计数电路和PIO之间可以增加一个加宽脉冲触发电路，它的触发端连接分频/计数电路的分频输出端，复位端连接相位传感器的相位脉冲输出端，它的输出端连接PIO，这样就把分频/计数电路的分频输出脉冲加宽到和相位传感器输出的相位脉冲一样宽，使CPU有足够的时间以查询方式工作。

本发明的测量装置较好的技术方案可以是具有绝对零位的相位传感器的分辨率可以低至1°。

本发明的测量装置较好的技术方案可以是具有绝对零位的相位传感器旋转一周发出的脉冲数是360的整倍数。

由于本发明的测量方法利用计算机通过加权平均法对实测数据曲线与标准数据曲线进行最佳拟合，因而可以在凸轮轮廓上的任意一点开始测量，无须寻找最佳起测点，简化了测试步骤，缩短了测量时间，并可以可靠地得出其误差平方和为最小的凸轮升程误差和凸轮间的夹角。根据相位传感器的误差修正值和相邻两个升程测量数据对相位的变化率来修正升程测量数据，克服了由于相位传感器的误差而引起的升程测量数据误差，使得测量结果更加可靠。

由于采用了实现本发明测量方法的测量装置，大大降低了对相位传感器分辨率的苛刻要求，因而显著减小了相位传感器的体积，简化了电路结构，提高了装置的抗干扰能力，改善了装置的频率响应特性，并且大幅度降低了测量装置的成本。

附图1为根据本发明的一个凸轮轴计算机辅助测量装置的原理图。

附图2为上述测量装置的电路时序图。

附图3为根据本发明的凸轮轴测量方法的测量主程序流程图。

附图4为上述测量方法的数据采集程序流程图。

附图5为上述测量方法的精度修正程序流程图。

附图6为上述测量方法的曲线拟合程序流程图。

下面结合附图详细描述本发明的最佳实施方案。

为了叙述方便，先描述根据本发明的凸轮轴计算机辅助测量装置。参看附图1，在该测量装置的数据采集系统中，升程传感器采用长光栅，相位传感器采用具有绝对零位的光电编码器，该编码器一周发出1080个脉冲，即每20′一个脉冲，门电路T1由与非门构成，分频/计数电路U2采用Z80-CTC计时/计数接口芯片，控制触发电路T3和脉冲加宽触发电路T4由JK触发器构成，数据缓冲电路U4、U5、U6由带锁存8总线三态数据缓冲电路构成，译码电路U3用的是3-8译码电路，计算机并行输入输出接口电路U1为Z80-PIO，中央处理机为Z80-CPU。Z80-PIO的PA5端通过线13连接到触发器T3的CLR端，光电编码器的绝对零位脉冲信号通过线8送到触发器T3的CLK端，触发器T3的Q输出端通过线16接到与非门T1的第一输入端，光电编码器的相位脉冲信号通过线7送到与非门T1的第二输入端，还通过线7分别送到数据缓冲电路U4.U5.U6的CP端及脉冲加宽触发电路T4的CLR端。T1的输出端经线10接到U2的CLK/TRG 0端，U2通过数据总线1向CPU传送数据，U2的ZC/TO 0通过线12接到CLK/TRG1端和T5的CLK端。U1的PA0～PA3端通过地址总线2与译码电路U3连接。U3的输出端Y0.Y1.Y2分别通过线4.5.6与数据缓冲电路U4.U5.U6的CE控制端连接。数据缓冲电路U4.U5.U6将测得的升程信号通过数据总线3送到U1的PB0～PB7端。

下面结合附图2介绍数据采集系统的工作过程。当PIO的PA5端为低电平时，T3处于复位状态，保持其Q端为低电平，T1门关闭。CPU使PIO的PA5端输出高电平，从而使T3变为可触发状态，光电编码器绝对零位脉冲的上沿送到T3的CLK端，使T3的Q端由低电平翻转为高电平，将T1门打开并一直维持到数据采集结束，CPU使PIO的PA5端输出低电平时为止。光电编码器输出的相位脉冲经T2反相后，在相位脉冲下沿时，使T4处于可触发状态，上沿时使T4复位;相位脉冲经T1门反相后送到U2的0通道进行分频处理，0通道的计数常数预置为3，也就是每隔3个相位脉冲凸轮转过1°间隔，U2的0通道就输出一个脉冲。此分频脉冲送到脉冲加宽触发器T4的CLK端，这样就使T4的Q端在相位脉冲信号的下沿时由低电平翻转为高电平送到PIO的PA4端，并一直维持到相位脉冲的上沿使T4复位时为止。在这期间PIO控制译码器U3向数据缓冲电路U4.U5.U6发出选通信号，通过PIO的B口读取数据缓冲电路中的升程数据。由于相位脉冲的低电平使长光栅测得的升程数据锁存在数据缓冲电路U4.U5.U6里，所以只要CPU在T4的Q端为高电平期间查询到采样指令时，所读取的数据缓冲电路中的数据，就是在相位脉冲下沿那一瞬间长光栅所测得的数据，这样就保证了采样精度，使系统具有较好的动态特性。

下面结合附图3～附图6详细叙述本实施例的测量方法。

在进行测量之前，将测量主程序、数据采集程序、精度修正程序、曲线拟合程序、长光栅误差修正值、光电编码器误差修正值装入系统的存储器中。把被测凸轮轴安装在根据本发明的测量装置的两顶尖之间，凸轮轮廓上与光电编码器绝对零位对应的任意一点即为测量过程中的起测点。

参看附图3中的为测量主程序流程图。启动主程序开始工作后，先执行框1，将长光栅误差修正值δ_i、光电编码器误差修正值δα_i装入指定内存单元。进入框2，系统请求键盘输入被测凸轮标准数据的文件名称。判断框3判断是否为新文件：如果是新文件，则执行框4和框5，请求从键盘输入该凸轮的标准数据，存盘后，返回重新执行框2和框3;如果不是新文件，则执行框6，将该文件中的标准数据调入主程序指定的内存单元。在判断框7等待开始测量键盘指令，待输入开始测量键盘指令后，则执行框8所示的数据采集程序，以相等的相位间隔即1°间隔测取凸轮上各点的升程数据。测完一周之后，进入框9所示的精度修正程序，对测取的升程数据进修正。在框10所示的曲线拟合程序中，用加权平均法求出实测数据曲线与标准数据曲线的相位差，对实测数据曲线进行相位修正，并得出其误差平方和为最小的凸轮升程误差。进入框11，把所测凸轮与第一个凸轮的实测数据曲线与标准数据曲线的相位差进行比较，求出所测凸轮与第一个凸轮之间的夹角。然后在判断框12，询问是否要测量下一个凸轮：等待输入键盘指令：如果要测量下一个凸轮，则在键盘上输入“Y”，程序返回到框2;如果凸轮已全部测完，则在键盘上输入“N”，进入框13，启动输出设备，绘制各个凸轮的误差图形并打印升程误差和凸轮间夹角数据。

参看附图4中的数据采集程序流程图。入口以后，执行框8.1，设置数据采集地址指针P1。在框8.2对并行输入输出接口芯片PIO初始化：指定PIO的A口、B口均工作于工作方式3;B口的PB0～PB7均工作于输入方式，用来读取数据缓冲器中的升程数据;A口的PA0～PA3工作于输出方式，用来控制译码电路对数据缓冲器发出译码选通信号，PA4工作于输入方式，用来查询是否有采样指令（由低电平变为高电平即为采样指令），PA5工作于输出方式，用来控制触发电路的复位端。初始化后，执行框8.3，PA5输出低电平，使T3复位，关闭T1门。框8.4对计时/计数电路CTC初始化：指定CTC的0、1、2通道均工作在计数方式，0通道计数常数置为3，使0通道每接收3个相位脉冲就在ZC/TO 0端发出一个脉冲，实现3分频;1通道计数常数置为180，2通道计数常数置为2，用来对0通道输出的相位脉冲进行360计数。CTC初始化后执行框8.5，PI0的PA5端输出高电平，使T3处于可触发状态，待光电编码器的绝对零位脉冲使T3翻转，打开T1门后，CTC的0通道开始接收光电编码器发出的相位脉冲，以后每出现3个脉冲，CTC的ZC/TO0端就会通过T4向PI0的PA4端输出一个脉冲采样指令，即PA4端输入信号由低电平变为高电平。判断框8.6查询PIO的PA4端是否已由低电平变为高电平：如果没有，则继续等待;如果已变为高电平，则执行框8.7，对数据缓冲电路的升程数据进行采样，并将采得的数据存入数据采集暂存地址指针P1指定的单元。框8.8将暂存地址指针P1加1。框8.9读入CTC的1、2通道记录的相位数据，并存入指针P1指定的单元。框8.10将暂存地址指针P1加1。判断框8.11判断相位是否转过360°：如果没有，则重复执行框8.6～8.11;如果相位已转过360°，则由框8.12返回主程序。

参看附图5中的精度修正程序流程图。入口后，执行框9.1，设置长光栅修正值地址指针P1。执行框9.2，设置光电编码器修正值地址指针P2。执行框9.3，设置已采集数据存储器地址指针P3。先修正由长光栅的误差给测得数据带的影响。执行框9.4，取P3指针所指示的单元中已采集的升程数据h_i。执行框9.5，根据h_i计算出长光栅修正值地址指针P1的值，根据P1值查询出对应于h_i的长光栅修正值δ_i。执行框9.6，对h_i进行精度修正h_i＝h_i+δ_i。在框9.7，将已采集数据地址指针P3加1，为修正下一个采样数据做准备。在判断框9.8判断是否已修正完全部360个采样数据：如果没有，则重复执行框9.4～9.8，继续修正下一个采样数据;全部修正完360个采样数据后，进入框9.9，令i＝0。执行框9.10，使已采集数据存储地址指针P3复位。不仅长光栅的误差对测得的升程数据有影响，光电编码器的误差对它也有影响，也需要进行修正。执行框9.11，取指针P3所指示的单元中的升程数据h_i。框9.12使存储器地址指针P3加1，指向下一个升程数据。框9.13取P3指示单元中的升程数据h_i+1及所对应的相位角α_i+1，框9.14根据α_i+1计算出所对应的该角度光电编码器的相位修正值地址指针P2。框9.15取P2指示单元中的相位修正值δα_i+1。在框9.16计算出δα_i+1对升程的影响并进行修正h_i+1＝h_i+1+（h_i+1-h_i）×δα_i+1。框9.17使i加1。判断框9.18判断是否修正完全部的360个数据：如果没有，则重复执行框9.11～9.18，继续修正下一个数据;全部修正完360个数据后，执行框9.19，返回主程序。

参看附图6中的曲线拟合程序流程图。入口后，执行框10.1，设置升程标准数据存储地址指针P1。框10.2设置测量数据存储地址指针P2，框10.3令i＝0。框10.4取P2指示存储地址的升程数据h;及所对应的角度α_i。框10.5使J＝0。框10.6取P1指示的标准升程数据H_j。框10.7将标准升程数据地址指针P1加1。框10.8取P1指针指示的标准升程数据H_j+1，框10.9令J＝J+1，为取下一个标准数据做准备。判断框10.10判断h_i是否位于H_j和H_j+1之间，如果不是则重复执行框10.6～10.10，顺序再取一个相邻数据，直至h_i位于某二个相邻标准数据之间，框10.11计算测量升程数据h_i的相位α_i与相应的标准升程数据所对应的理论相位的相位差△α_i＝（J-i）+（H_j+1-h_i）/（H_j+1-H_j）。不同升程位置的相位差对升程的影响不同，因此用加权平均法求出实测数据曲线与标准数据曲线的相位差△α＝∑△α_i（H_i+1-H_i）/2H_max。在框10.12计算其权值P＝｜H_j+1-H_j｜/2H_max。框10.13累加计算出加权平均相位差△α＝△α+△α_iP。框10.14令i＝i+1、P2＝P2+1判断框10.15判断是否拟合完全部包角：如果没有，则重复执行框10.4～10.15;全部拟合完以后，进入框10.16，对实测数据曲线进行相位修正，得出其误差平方和为最小的凸轮升程误差。在框10.17返回主程序。

Claims

1、一种凸轮轴计算机辅助测量方法，其特征在于采用下列步骤：

(1)将测量主程序、数据采集程序、精度修正程序、曲线拟合程序、升程传感器和相位传感器误差修正值以及被测凸轮轴标准数据存入系统的存储器中；

(2)系统工作，启动数据采集程序，以凸轮轮廓上的任意一点作为起测点，以相等的相位间隔顺序测取各点的升程数据，并记录相应被测点的相位值，直到被测凸轮转过360°为止；

(3)启动精度修正程序，先按照升程传感器误差修正值对每个升程测量数据进行修正，然后根据相位传感器的误差修正值和相邻两个升程测量数据对相位的变化率再次修正每个升程测量数据；

(4)启动曲线拟合程序，用加权平均法求出实测数据曲线与标准数据曲线的相位差△α=ΣΔα_i︱H_i-H_i-1︱/2H_max然后对实测数据曲线进行相位修正，得出其误差平方和为最小的凸轮升程误差；

(5)把所测凸轮和第一个凸轮的实测数据曲线与标准数据曲线的相位差进行比较，求出所测凸轮与第一个凸轮之间的夹角；

(6)被测凸轮轴上全部凸轮都测完后，启动输出设备，绘制各个凸轮的误差和凸轮夹角数据。

2、根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于所说的相等相位间隔以1°为宜。

3、一种使用权利要求1所述测量方法的计算机辅助测量装置，该测量装置的数据采集系统包括升程传感器、相位传感器、分频/计数电路、数据缓冲电路、译码电路、计算机并行输入输出接口电路PIO和中央处理机CPU，其特征在于它还包括控制触发电路、门电路，并且相位传感器采用具有绝对零位的相位传感器，CPU通过数据总线与PIO连接，PIO连接控制触发电路复位端，相位传感器的零位脉冲输出端连接控制触发电路的触发端，控制触发电路的输出端连接门电路的控制端，相位传感器相位脉冲输出端连接门电路的输入端，门电路输出端连接分频/计数电路的输入端，分频/计数电路的计数输出端连接CPU数据总线，分频输出端连接PIO，PIO连接译码电路的输入端，译码电路的输出端连接数据缓冲电路的控制端，数据缓冲电路的输入端连接升程传感器，数据缓冲电路的输出端连接通过数据总线连接PIO，CPU通过PIO使控制触发电路置为触发状态，相位传感器的零位脉冲使控制触发电路触发翻转，打开门电路，相位传感器发出的相位脉冲信号通过门电路送到分频/计数电路进行分频计数处理后，传送到PIO和CPU，CPU根据相位信号通过PIO控制驱动译码电路向数据缓冲电路发出选通信号，然后通过数据总线读取数据缓冲电路中的升程数据，当测完360°之后，CPU通过PIO向控制触发电路复位端发出复位信号，使控制触发电路的输出端再次翻转，关闭门电路。

4、根据权利要求3所述的计算机辅助测量装置，其特征在于所述的具有绝对零位的相位传感器的分辨率可以低至1°。

5、根据权利要求3所述的计算机辅助测量装置，其特征在于所述的具有绝对零的相位传感器旋转一周发出的脉冲数为360的整倍数。

6、一种使用权利要求1所述测量方法的计算机辅助测量装置，该测量装置的数据采集系统包括升程传感器、相位传感器、分频/计数电路、数据缓冲电路、译码电路、计算机并行输入输出接口电路PIO和中央处理机CPU，其特征在于它还包括控制触发电路、门电路，加宽脉冲触发电路，并且相位传感器采用具有绝对零位的相位传感器，CPU通过数据总线与PIO连接，PIO连接控制触发电路复位端，相位传感器的零位脉冲输出端连接控制触发电路的器的相位脉冲输出端连接门电路的输入端，门电路的输出端连接分频/计数电路的输入端，分频/计数电路的计数输出端连接CPU数据总线，分频输出端连接加宽脉冲电路的触发端，加宽脉冲触发电路的复位端与相位传感器的相位脉冲输出端连接，加宽脉冲触发电路的输出端与PIO连接，PIO连接译码电路的输入端，译码电路的输出端连接数据缓冲电路的控制端，数据缓冲电路的输入端连接升程传感器，数据缓冲电路的输出端连接通过数据总线连接PIO，CPU通过PIO使控制触发电路置为触发状态，相位传感器的零位脉冲使控制触发电路触发翻转，打开门电路，相位传感器发出的相位脉冲信号通过门电路送到分频/计数电路进行分频计数处理后，计数输出传送到CPU，分频输出经加宽脉冲触发电路传送到PIO，CPU根据相位信号通过PIO控制驱动译码电路向数据缓冲电路发出选通信号，然后通过数据总线读取数据缓冲电路中的升程数据，当测完360°之后，CPU通过PIO向控制触发电路复位端发出复位信号，使控制触发电路的输出端再次翻转，关闭门电路。