CN112525060B - 基于温度补偿的测距装置、方法、系统和调高器设备 - Google Patents

基于温度补偿的测距装置、方法、系统和调高器设备 Download PDF

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CN112525060B CN202011447720.4A CN202011447720A CN112525060B CN 112525060 B CN112525060 B CN 112525060B CN 202011447720 A CN202011447720 A CN 202011447720A CN 112525060 B CN112525060 B CN 112525060B
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Abstract

本发明涉及一种基于温度补偿的测距装置、方法、系统和调高器设备,通过利用振荡电路对电容进行充放电,其中电容包括由喷嘴和待切割工件组成的极板,然后利用信号处理电路获取充放电回路中电信号的信号频率,同时通过温度检测模块检测喷嘴温度信息以表征喷嘴和待切割工件之间的空气温度的变化,最终采用温度补偿模型处理信号频率和喷嘴温度信息,以对由信号频率对应的间距数据进行温度补偿,从而得到准确的间距数据。

Description

基于温度补偿的测距装置、方法、系统和调高器设备
技术领域
本发明涉及调高器技术领域,特别是涉及一种基于温度补偿的测距装置、方法、系统和调高器设备。
背景技术
随着激光器价格的逐年降低,对于钣金加工,激光切割由于其速度快,效率和精度高等优点逐渐得到广泛推广。在钣金激光切割加工过程中,为了使切口处获得最大的功率密度及辅助气体压强,需要调高设备实时检测并控制喷嘴和板材之间的间距,保证激光的焦点在整个切割过程中,位于工件表面以下靠近材料上表面板厚的1/3处。
而在一些超精密激光加工应用中,通常将喷嘴和待切割工件作为电容传感器的两个极板,通过外接电路对电容传感器进行充电,同时测量充电回路中的电信号以计算得到电容传感器极板间的间距值,然而由于环境温度的变化,计算得到的间距值通常会与真实的间距值存在误差。
发明内容
基于此,有必要提供一种基于温度补偿的测距装置、方法和可读存储介质,以解决不能准确测得喷嘴和待切割工件之间的间距的问题。
一种基于温度补偿的测距装置,应用于调高器设备,所述测距装置包括:
振荡电路,用于对电容进行充放电,所述电容包括由喷嘴和待切割工件组成的极板;
信号处理电路,与所述振荡电路连接,用于获取充放电回路中电信号的信号频率;
温度检测模块,用于检测喷嘴温度信息;
数据处理模块,分别与所述信号处理电路和所述温度检测模块连接,用于利用预设温度补偿模型处理所述信号频率和所述喷嘴温度信息,以获取间距数据,所述间距数据为所述喷嘴和所述待切割工件之间的间距数据。
在其中一个实施例中,所述信号处理电路还用于获取多组分别对应各环境温度的样本电信号,并根据各所述样本电信号获取所述样本电信号的样本信号频率;
所述温度检测模块还用于检测多组分别对应各环境温度的样本喷嘴温度信息;
所述数据处理模块还用于获取多组分别对应各环境温度的样本间距数据,并根据多组所述样本间距数据、所述样本信号频率和所述样本喷嘴温度信息生成所述预设温度补偿模型。
在其中一个实施例中,所述信号处理电路包括:
差分放大单元,与所述振荡电路连接,用于对所述电信号进行差分放大处理;
转换单元,与所述差分放大单元连接,用于将所述电信号由时域转换到频域,并获取所述电信号的一次谐波所对应的频率,以作为所述信号频率。
在其中一个实施例中,所述预设温度补偿模型包括:
各所述样本喷嘴温度下,所述样本信号频率和所述样本间距数据的关系曲线;和/或
各所述样本喷嘴温度下,所述样本信号频率和所述样本间距数据的数值对照表。
一种调高器设备,包括上述的基于温度补偿的测距装置,还包括喷嘴、导通连接件和底座,所述喷嘴、所述导通连接件和所述底座依次机械连接,且所述导通连接件和所述底座电连接,共同用于
连接温度检测模块和数据处理模块;
连接所述喷嘴和振荡电路。
在其中一个实施例中,所述温度检测模块为温度传感环,套设于所述喷嘴上,用于检测喷嘴温度信息;所述温度传感环背离所述喷嘴的一面具有第一触头,用于输出所述喷嘴温度信息;
所述导通连接件包括相背设置的第一侧和第二侧,所述第一侧设有凹槽,所述第一触头嵌合于所述凹槽,所述第二侧设有第二触头,所述第一触头嵌入所述凹槽以与所述第二触头电连接;
所述底座包括:
第三触头,与所述第二触头抵接;
第一接口,分别与所述数据处理模块和所述第三触头电连接,所述第二触头、所述第三触头和所述第一接口共同用于将所述喷嘴温度信息输出至所述数据处理模块。
在其中一个实施例中,
所述导通连接件的所述第二侧还设有第四触头,所述第四触头与所述喷嘴电连接;
所述底座还包括:
第五触头,与所述第四触头抵接;
第二接口,分别与所述数据处理模块和所述第五触头电连接,所述第四触头、所述第五触头和所述第二接口共同用于使所述喷嘴与所述振荡电路建立连接。
一种基于温度补偿的测距方法,所述方法包括:
采用振荡电路对电容进行充放电,所述电容包括由喷嘴和待切割工件组成的极板;
获取充放电回路中电信号的信号频率;
获取喷嘴温度信息;
采用预设温度补偿模型处理所述信号频率和所述喷嘴温度信息,以获取间距数据,所述间距数据为所述喷嘴和所述待切割工件之间的间距数据信号频率。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
获取多组分别对应各环境温度的样本电信号,并根据各所述样本电信号获取所述样本电信号的样本信号频率;
获取多组分别对应各环境温度的样本喷嘴温度信息;
获取多组分别对应各环境温度的样本间距数据,并根据多组所述样本间距数据、所述样本信号频率和所述样本喷嘴温度信息生成所述预设温度补偿模型,
所述样本间距数据为所述喷嘴和所述待切割工件之间的间距数据。
一种基于温度补偿的测距系统,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如上述的测距方法的步骤。
上述基于温度补偿的测距装置通过利用振荡电路对电容进行充放电,电容包括由喷嘴和待切割工件组成的极板,然后利用信号处理电路获取充放电回路中电信号的信号频率,同时通过温度检测模块检测喷嘴温度信息以表征喷嘴和待切割工件之间的空气温度的变化,最终采用温度补偿模型处理信号频率和喷嘴温度信息,以对由信号频率对应的间距数据进行温度补偿,从而得到准确的间距数据。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例的基于温度补偿的测距装置的应用场景示意图;
图2为一实施例的基于温度补偿的测距装置的结构框图;
图3为一实施例的振荡电路的电路结构图;
图4为另一实施例的基于温度补偿的测距装置的结构框图;
图5为一实施例的调高器设备的爆炸图;
图6为一实施例的温度检测模块的结构示意图;
图7为一实施例的导通连接件的结构示意图;
图8为另一实施例的导通连接件的结构示意图;
图9为一实施例的底座的结构示意图;
图10为一实施例的紧封盖的结构示意图;
图11为一实施例的基于温度补偿的测距方法的流程示意图;
图12为另一实施例的基于温度补偿的测距方法的流程示意图。
元件标号说明:
旋转电机:01;丝杆:02;切割头:03;喷嘴:04;待切割工件:05;振荡电路:101;信号处理电路:102;温度检测模块:103;第一触头:1031;数据处理模块:104;差分放大单元:1021;转换单元:1022;导通连接件:06;凹槽:061;第二触头:062;第四触头:063;底座:07;第三触头:071;第一接口:072;第五触头:073;第二接口:074;紧封盖:08。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一电阻称为第二电阻,且类似地,可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻,但其不是同一电阻。
可以理解,以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
图1为一实施例的基于温度补偿的测距装置的应用场景示意图。在激光切割工业现场,切割头03通常安装在竖直方向,由旋转电机01驱动丝杆02旋转,从而带动切割头03上下移动,其中旋转电机01连接有编码器,可测量旋转电机01转子转动的角度,根据转动的角度可得到切割头03上行下移动的距离。切割头03最下端的喷嘴04可作为电容传感器的上极板,待切割工件05作为下极板,两者之间的空气作为电容传感器电解质,通过检测电容传感器的等效电容,从而可计算两者间的平均等效距离。
图2为一实施例的基于温度补偿的测距装置,应用于调高器设备,该测距装置包括振荡电路101、信号处理电路102、温度检测模块103和数据处理模块104,其中振荡电路101用于对电容进行充放电,电容包括由喷嘴04和待切割工件05组成的极板;信号处理电路102与振荡电路101连接,用于获取充放电回路中电信号的信号频率;温度检测模块103用于检测喷嘴04温度信息;数据处理模块104,分别与信号处理电路102和温度检测模块103连接,用于利用预设温度补偿模型处理信号频率和喷嘴04温度信息,以获取间距数据,间距数据为喷嘴04和待切割工件05之间的间距数据。
传统电容测试方法是通过对由喷嘴04和待切割工件05组成的极板进行充电,从而在极板两端形成电压模拟信号,然后通过测量信号平均电压值来推算电容的极板间距,该方法在模拟信号传输过程中容易受到干扰,对传输信号的电缆长度即质量要求较高,无法实现远距离传输,且现场调试复杂,导致难以对微小电容进行精确测量;而本实施例是通过采用振荡电路101对电容进行反复充放电,从而使回路中产生高频数字信号,此时获取充放电回路中电信号的信号频率,同时利用温度检测模块103检测喷嘴04温度信息,最终利用预设温度补偿模型处理信号频率和喷嘴04温度信息,以获取间距数据。
具体的,振荡电路101可以为克拉普振荡器,如图3所示,极板连接在振荡器中作为电容C3,由于极板的电容C3远小于C1和C2,所以可以将三个电容串联后的总电容近似为C3,通过振荡器对电容进行反复充放电并获取整个电路的信号频率f后,即可根据以下公式计算出电容C3
Figure BDA0002831442540000081
其中,L为总电感量,等于为L1与L2之和。
在计算出极板的电容值后,还可根据电容值计算出间距值,公式如下:
Figure BDA0002831442540000082
其中,ε为极板间介质的介电常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k为静电力常量。然而由于喷嘴04工作时,喷嘴04与待切割工件05间的空气温度变化大,而介电常数受温度影响较大,从而在进行间距计算时会存在误差,因此需要考虑到温度的影响。由于信号频率与电容值对应,而电容值又与介电常数和间距值对应,其中介电常数又受温度影响,因此信号频率、温度和间距存在对应关系,预设温度补偿模型可预存有信号频率、介质温度和间距的对应关系,基于该预设温度补偿模型,根据获取的信号频率及介质的温度信息即可得到电容两极板的间距数据。其中,极板间的介质温度可近似等于喷嘴04温度,即以喷嘴04温度信息作为介质的温度信息。
在一个实施例中,预设温度补偿模型包括各样本喷嘴04温度下,样本信号频率和样本间距数据的关系曲线;和/或各样本喷嘴04温度下,样本信号频率和样本间距数据的数值对照表。
本发明实施例通过利用振荡电路101对电容进行充放电,电容包括由喷嘴04和待切割工件05组成的极板,然后利用信号处理电路102获取充放电回路中电信号的信号频率,同时通过温度检测模块103检测喷嘴04温度信息以表征喷嘴04和待切割工件05之间的空气温度的变化,最终采用温度补偿模型处理信号频率和喷嘴04温度信息,以对由信号频率对应的间距数据进行温度补偿,从而得到准确的间距数据。
在一个实施例中,信号处理电路102还用于获取多组分别对应各环境温度的样本电信号,并根据各样本电信号获取样本电信号的样本信号频率;温度检测模块103还用于检测多组分别对应各环境温度的样本喷嘴04温度信息;数据处理模块104还用于获取多组分别对应各环境温度的样本间距数据,并根据多组样本间距数据、样本信号频率和样本喷嘴04温度信息生成预设温度补偿模型。
可以理解,样本信号频率、样本喷嘴04温度信息及样本间距数据为同一采样进程下测得的样本数据,具有一一对应的关系。具体的,样本电信号可为由上述实施例中的振荡电路101产生,在一次采样进程中,保持环境温度不变,通过编码器测得喷嘴04与待切割工件05的间距并记录此时的样本间距数据,然后通过信号处理电路102获取样本电信号从而得到样本信号频率,同时检测样本喷嘴04温度信息,从而得到一组样本数据,然后保持其他条件不变,改变喷嘴04与待切割工件05的间距并记录样本间距数据,同时测量样本信号频率和样本喷嘴04温度信息,从而得到多组该环境温度下的样本数据。其中样本数据包括样本间距数据、样本信号频率和样本喷嘴04温度信息。进一步的,改变环境温度,重复上述步骤,从而得到多组各环境温度下的样本数据,从而建立预设温度补偿模型。
其中,改变环境温度的目的在于改变喷嘴04温度,从而获取到多组不同的样本喷嘴04温度信息以及与之相对应的样本信号频率,从而扩大预设温度补偿模型的适用范围,并使计算得到的间距数据更加精确。
本发明实施例还通过信号处理电路102获取多组分别对应各环境温度的样本电信号,进而获取样本电信号的样本信号频率;同时通过温度检测模块103检测多组分别对应各环境温度的样本喷嘴04温度信息、数据处理模块104获取多组分别对应各环境温度的样本间距数据,从而根据多组样本间距数据、样本信号频率和样本喷嘴04温度信息生成预设温度补偿模型,由于样本数据容量大,囊括的数据范围广,可使得利用预设温度补偿模型计算得到的间距数据更精确。
图4为另一实施例的基于温度补偿的测距装置的结构框图,与图2实施例相比,本实施例的信号处理电路102还包括差分放大单元1021和转换单元1022。其中差分放大单元1021与振荡电路101连接,用于对电信号进行差分放大处理;转换单元1022与差分放大单元1021连接,用于将电信号由时域转换到频域,并获取电信号的一次谐波所对应的频率,以作为信号频率。
具体的,振荡电路101在对电容进行充放电时,充放电回路中的电信号比较微弱,因此可进行差分放大得到5V方波信号输出,并对方波信号的上升沿进行采样,从而根据方波信号相邻两个上升沿的时间间隔即可得到方波频率。在一个实施例中,还可将差分放大后的电信号由时域转换到频域,并获取频域信号一次谐波所对应的频率,以作为信号频率,该方法能够解决由于加工现场复杂,环境恶劣,辐射、电磁干扰严重等因素导致的方波信号极其容易受到干扰的问题,从而获取到准确的信号频率。
本发明实施例的信号处理电路102还包括差分放大单元1021和转换单元1022。其中差分放大单元1021与振荡电路101连接,用于对电信号进行差分放大处理,从而显著化信号特征;转换单元1022与差分放大单元1021连接,通过将电信号由时域转换到频域,并获取电信号的一次谐波所对应的频率以作为信号频率,避免了直接根据信号跳变的时刻来获取信号频率所导致的误差。
本发明实施例还提供一种调高器设备,包括上述任一实施例的基于温度补偿的测距装置,还包括喷嘴04、导通连接件06和底座07。
其中,喷嘴04、导通连接件06和底座07依次机械连接,且导通连接件06和底座07电连接,共同用于连接温度检测模块103和数据处理模块104;以及连接喷嘴04和振荡电路101。
在一个实施例中,如图5所示,温度检测模块103为温度传感环,套设于喷嘴04上,用于检测喷嘴04温度信息;温度传感环背离喷嘴04的一面具有第一触头1031,用于输出喷嘴04温度信息,如图6所示;导通连接件06包括相背设置的第一侧和第二侧,第一侧设有凹槽061,如图7所示,第一触头1031嵌合于凹槽061,第二侧设有第二触头062,如图8所示,第一触头1031嵌入凹槽061以与第二触头062电连接,底座07包括第三触头071和第一接口072,如图9所示,其中,第三触头071与第二触头062抵接,从而使得第三触头071与第一触头1031形成电连接;第一接口072分别与数据处理模块104和第三触头071电连接,第二触头062、第三触头071和第一接口072共同用于将喷嘴04温度信息输出至数据处理模块104。
在一个实施例中,调高器设备可还包括紧封盖08,如图10所示,该紧封盖08中心设有开口,紧封盖08的开口面积被设计为使得导通连接件06连接温度传感环的一侧能够穿过开口,而另一侧不能穿过,并且紧封盖08的开口内部具有与底座07匹配的螺纹,从而通过紧封盖08与底座07旋拧固定,从而可使得导通连接件06和底座07构成装配体。
可以理解,温度检测模块103以环状结构套设在喷嘴04上,从而能够稳定检测喷嘴04的温度,另外通过各触头和凹槽061的抵接建立部件之间的电连接,结构更稳定,从而使得电连接也更稳定,数据传输更准确。
本发明实施例的调高器设备将温度传感环作为温度检测模块103,并套设在喷嘴04上,充分利用了喷嘴04的结构,使得连接结构稳定,检测的喷嘴04温度信息更准确;另外,通过在温度传感环、导通连接件06和底座07上设置触头和凹槽061,通过触头和凹槽061的抵接建立部件之间的电连接,结构更稳定,从而使得电连接也更稳定,数据传输更准确。
在一个实施例中,导通连接件06的第二侧还设有第四触头063,第四触头063与喷嘴04电连接;底座07还包括第五触头073和第二接口074,其中第五触头073与第四触头063抵接,第二接口074分别与数据处理模块104和第五触头073电连接,从而由第四触头063、第五触头073和第二接口074形成连接通路,共同用于使喷嘴04与振荡电路101建立连接。
可以理解,通过在导通连接件06设置第四触头063,以及在底座07设置第五触头073和第二接口074,从而可构成稳定的连接关系,使得数据传输更准确。
图10为一实施例的基于温度补偿的测距方法的流程示意图,该方法包括步骤S110至步骤S140:
步骤S110,采用振荡电路101对电容进行充放电,电容包括由喷嘴04和待切割工件05组成的极板。
步骤S120,获取充放电回路中电信号的信号频率。
传统电容测试方法是通过对由喷嘴04和待切割工件05组成的极板进行充电,从而在极板两端形成电压模拟信号,然后通过测量信号平均电压值来推算电容的极板间距,该方法在模拟信号传输过程中容易受到干扰,对传输信号的电缆长度即质量要求较高,无法实现远距离传输,且现场调试复杂,导致难以对微小电容进行精确测量;而本实施例是通过采用振荡电路101对电容进行反复充放电,从而使回路中产生高频数字信号,此时则可获取充放电回路中电信号的信号频率。
步骤S130,获取喷嘴04温度信息。
可以理解,由于喷嘴04与待切割工件05之间的空气温度不易测量,因此可通过测量喷嘴04的喷嘴04温度来代替空气的温度。
步骤S140,采用预设温度补偿模型处理信号频率和喷嘴04温度信息,以获取间距数据,间距数据为喷嘴04和待切割工件05之间的间距数据。
可以理解,由于信号频率与电容值对应,而电容值又与介电常数和间距值对应,其中介电常数又受温度影响,因此信号频率、温度和间距存在对应关系,预设温度补偿模型可预存有信号频率、介质温度和间距的对应关系,基于该预设温度补偿模型,根据获取的信号频率及介质的温度信息即可得到电容两极板的间距数据。其中,极板间的介质温度可近似等于喷嘴04温度,即以喷嘴04温度信息作为介质的温度信息。
在一个实施例中,测距方法可还包括步骤S210至步骤S240,如图11所示。
步骤S210,获取多组分别对应各环境温度的样本电信号,并根据各样本电信号获取样本电信号的样本信号频率。
步骤S220,获取多组分别对应各环境温度的样本喷嘴04温度信息。
可以理解,改变环境温度的目的在于改变喷嘴04温度。
步骤S230,获取多组分别对应各环境温度的样本间距数据,并根据多组样本间距数据、样本信号频率和样本喷嘴04温度信息生成预设温度补偿模型。
步骤S240,样本间距数据为喷嘴04和待切割工件05之间的间距数据。
可以理解,样本信号频率、样本喷嘴04温度信息及样本间距数据为同一采样进程下测得的样本数据,具有一一对应的关系。具体的,样本电信号可为由上述实施例中的振荡电路101产生,在一次采样进程中,保持环境温度不变,通过编码器测得喷嘴04与待切割工件05的间距并记录此时的样本间距数据,然后通过获取样本电信号从而得到样本信号频率,同时检测样本喷嘴04温度信息,从而得到一组样本数据,然后保持其他条件不变,改变喷嘴04与待切割工件05的间距并记录样本间距数据,同时测量样本信号频率和样本喷嘴04温度信息,从而得到多组该环境温度下的样本数据。其中样本数据包括样本间距数据、样本信号频率和样本喷嘴04温度信息。进一步的,改变环境温度,重复上述步骤,从而得到多组各环境温度下的样本数据,从而建立预设温度补偿模型。
应该理解的是,虽然图11和图12的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图11和图12中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本发明实施例还提供一种基于温度补偿的测距系统,包括存储器及处理器,存储器中储存有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行如上述任一实施例所述的测距方法的步骤。在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于温度补偿的测距装置,其特征在于,应用于调高器设备,所述测距装置包括:
振荡电路,用于对电容进行充放电,所述电容包括由喷嘴和待切割工件组成的极板;
信号处理电路,与所述振荡电路连接,用于获取充放电回路中电信号的信号频率;
温度检测模块,用于检测喷嘴温度信息;
数据处理模块,分别与所述信号处理电路和所述温度检测模块连接,用于利用预设温度补偿模型处理所述信号频率和所述喷嘴温度信息,以获取间距数据,所述间距数据为所述喷嘴和所述待切割工件之间的间距数据,所述预设温度补偿模型预存有信号频率、介质温度和间距的对应关系,所述介质温度为极板间的温度。
2.根据权利要求1所述的测距装置,其特征在于,
所述信号处理电路还用于获取多组分别对应各环境温度的样本电信号,并根据各所述样本电信号获取所述样本电信号的样本信号频率;
所述温度检测模块还用于检测多组分别对应各环境温度的样本喷嘴温度信息;
所述数据处理模块还用于获取多组分别对应各环境温度的样本间距数据,并根据多组所述样本间距数据、所述样本信号频率和所述样本喷嘴温度信息生成所述预设温度补偿模型。
3.根据权利要求1所述的测距装置,其特征在于,所述信号处理电路包括:
差分放大单元,与所述振荡电路连接,用于对所述电信号进行差分放大处理;
转换单元,与所述差分放大单元连接,用于将所述电信号由时域转换到频域,并获取所述电信号的一次谐波所对应的频率,以作为所述信号频率。
4.根据权利要求2所述的测距装置,其特征在于,所述预设温度补偿模型包括:
各所述样本喷嘴温度下,所述样本信号频率和所述样本间距数据的关系曲线;和/或
各所述样本喷嘴温度下,所述样本信号频率和所述样本间距数据的数值对照表。
5.一种调高器设备,其特征在于,包括权利要求1至4任一项所述的基于温度补偿的测距装置,还包括喷嘴、导通连接件和底座,所述喷嘴、所述导通连接件和所述底座依次机械连接,且所述导通连接件和所述底座电连接,共同用于
连接温度检测模块和数据处理模块;
连接所述喷嘴和振荡电路。
6.根据权利要求5所述的调高器设备,其特征在于,
所述温度检测模块为温度传感环,套设于所述喷嘴上,用于检测喷嘴温度信息;所述温度传感环背离所述喷嘴的一面具有第一触头,用于输出所述喷嘴温度信息;
所述导通连接件包括相背设置的第一侧和第二侧,所述第一侧设有凹槽,所述第一触头嵌合于所述凹槽,所述第二侧设有第二触头,所述第一触头嵌入所述凹槽以与所述第二触头电连接;
所述底座包括:
第三触头,与所述第二触头抵接;
第一接口,分别与所述数据处理模块和所述第三触头电连接,所述第二触头、所述第三触头和所述第一接口共同用于将所述喷嘴温度信息输出至所述数据处理模块。
7.根据权利要求6所述的调高器设备,其特征在于,
所述导通连接件的所述第二侧还设有第四触头,所述第四触头与所述喷嘴电连接;
所述底座还包括:
第五触头,与所述第四触头抵接;
第二接口,分别与所述数据处理模块和所述第五触头电连接,所述第四触头、所述第五触头和所述第二接口共同用于使所述喷嘴与所述振荡电路建立连接。
8.一种基于温度补偿的测距方法,其特征在于,所述方法包括:
采用振荡电路对电容进行充放电,所述电容包括由喷嘴和待切割工件组成的极板;
获取充放电回路中电信号的信号频率;
获取喷嘴温度信息;
采用预设温度补偿模型处理所述信号频率和所述喷嘴温度信息,以获取间距数据,所述间距数据为所述喷嘴和所述待切割工件之间的间距数据,所述预设温度补偿模型预存有信号频率、介质温度和间距的对应关系,所述介质温度为极板间的温度。
9.根据权利要求8所述的测距方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取多组分别对应各环境温度的样本电信号,并根据各所述样本电信号获取所述样本电信号的样本信号频率;
获取多组分别对应各环境温度的样本喷嘴温度信息;
获取多组分别对应各环境温度的样本间距数据,并根据多组所述样本间距数据、所述样本信号频率和所述样本喷嘴温度信息生成所述预设温度补偿模型,所述样本间距数据为所述喷嘴和所述待切割工件之间的间距数据。
10.一种基于温度补偿的测距系统,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求8至9中任一项所述的测距方法的步骤。
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