CN206638821U - 一种基于单片机的光纤智能位移计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的光纤智能位移计，包括光纤位移传感器、反射面、底座、测量架、测微头，光纤位移传感器、反射面、测量架、测微头均安装在底座上，光纤位移传感器、反射面面对面设置，反射面安装在测量架一侧，测量架另一侧安装测微头；光纤位移传感器输出端与信号转换模块连接，信号转换模块输出端与A/D转换模块连接，A/D转换模块输出端与单片机连接，单片机还与显示电路、键盘电路、报警电路连接。本实用新型选用了单片机作为系统的控制中心，通过数据采集电路对位移量进行实时采集，通过行列式键盘实现人对光纤智能位移计的控制，具有抗电磁干扰能力强、灵敏度高、可靠性好、结构简单等优点。

Description

一种基于单片机的光纤智能位移计

技术领域

本实用新型涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种基于单片机的光纤智能位移计。

背景技术

目前有很多位移测量的方法，光纤测位移测量是众多位移测量方法中发展较快、应用较多的一种。光纤智能位移计这种通过研究升级，由传统的位移测量系统改良而成的光纤智能位移测量系统目前具有很广阔的开发前景和应用前景。虽然早在二十世纪70年代末期就有光线传感器的报道，但大量研究是在二十世纪80年代末才开始的。至今，由于光纤智能位移计技术不成熟、灵敏度不高、可靠性差等原因，只有少数光纤传感器在市场上出现。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于单片机的光纤智能位移计，硬件电路选用了单片机作为系统的控制中心，通过数据采集电路对位移量进行实时采集，通过A/D转换电路对采集的模拟信号进行转换，通过行列式键盘实现人对光纤智能位移计的控制，具有抗电磁干扰能力强、灵敏度高、可靠性好、结构简单等一系列独特的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于单片机的光纤智能位移计，其特征在于：包括光纤位移传感器、反射面、底座、测量架、测微头，所述光纤位移传感器、反射面、测量架、测微头均安装在底座上，所述光纤位移传感器、反射面面对面设置，所述反射面安装在测量架一侧，所述测量架另一侧安装测微头；所述光纤位移传感器输出端与信号转换模块连接，所述信号转换模块输出端与A/D转换模块连接，所述A/D转换模块输出端与单片机连接，所述单片机还与显示电路、键盘电路、报警电路连接。

上述的一种基于单片机的光纤智能位移计，其特征在于：所述单片机为AT89C52。

上述的一种基于单片机的光纤智能位移计，其特征在于：所述A/D转换模块采用MCP3001。

上述的一种基于单片机的光纤智能位移计，其特征在于：所述键盘电路采用3*3行列键盘。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型选用了单片机作为系统的控制中心，通过数据采集电路对位移量进行实时采集，通过A/D转换电路对采集的模拟信号进行转换，通过行列式键盘实现人对光纤智能位移计的控制，具有抗电磁干扰能力强、灵敏度高、可靠性好、结构简单等一系列独特的优点。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的光纤位移传感器工作原理结构示意图。

图3是本实用新型的整体电路框图。

图4是本实用新型的键盘电路原理图。

图5是本实用新型的报警电路原理图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，一种基于单片机的光纤智能位移计，其特征在于：包括光纤位移传感器1、反射面2、底座3、测量架4、测微头5，所述光纤位移传感器1、反射面2、测量架4、测微头5均安装在底座3上，所述光纤位移传感器1、反射面2面对面设置，所述反射面2安装在测量架4一侧，所述测量架4另一侧安装测微头5；所述光纤位移传感器1输出端与信号转换模块6连接，所述信号转换模块6输出端与A/D转换模块7连接，所述A/D转换模块7输出端与单片机8连接，所述单片机8还与显示电路9、键盘电路10、报警电路11连接。

本实施例中，所述单片机8为AT89C52。

本实施例中，所述A/D转换模块7采用MCP3001。

本实施例中，所述键盘电路10采用3*3行列键盘。

本实用新型的工作原理是：

如图1、2所示，本实用新型采用的是传光型光纤，它由两束光纤混合后，组成Y型光纤，两束光纤一端合并在一起组成光纤探头，另一端分为两支，分别作为光源光纤和接收光纤。光从光源耦合到光源光纤，通过光纤传输，射向反射片，再被反射到接收光纤，最后由光电转换器接收，转换器接受到的光源与反射体表面性质、反射体到光纤探头距离有关。当反射表面位置确定后，接收到的反射光光强随光纤探头到反射体的距离的变化而变化。显然，当光纤探头紧贴反射片时，接收器接收到的光强为零。随着光纤探头离反射面距离的增加，接收到的光强逐渐增加，到达最大值点后又随两者的距离增加而减小。

本实用新型采用的传光型光纤，一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。两光束混合后的端部是工作端亦称探头，由光源发出的光纤传到端部出射后再经被测体反射回来，另一束光纤接收光信号由光电转换器转换成电量。本实用新型中，光电转换器转换的电量大小与光纤位移传感器、反射面的间距X有关，因此可用于测量位移。

首先，由光纤位移传感器接收距离信号，接着将信号转换为模拟量输出，并且通过信号转换电路转换为串行A/D转换接口芯片MCP3001可接收的0～5V电压信号，并由其转换为数字量输入单片机，通过采样模块进行数据处理得到位移值，通过LCD1602实时显示出来。此外本设计有报警功能，将采样值同预先设定的报警上、下限进行比较，当超出报警范围时由单片机控制蜂鸣器发声。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于单片机的光纤智能位移计，其特征在于：包括光纤位移传感器(1)、反射面(2)、底座(3)、测量架(4)、测微头(5)，所述光纤位移传感器(1)、反射面(2)、测量架(4)、测微头(5)均安装在底座(3)上，所述光纤位移传感器(1)、反射面(2)面对面设置，所述反射面(2)安装在测量架(4)一侧，所述测量架(4)另一侧安装测微头(5)；所述光纤位移传感器(1)输出端与信号转换模块(6)连接，所述信号转换模块(6)输出端与A/D转换模块(7)连接，所述A/D转换模块(7)输出端与单片机(8)连接，所述单片机(8)还与显示电路(9)、键盘电路(10)、报警电路(11)连接。

2.如权利要求1所述的一种基于单片机的光纤智能位移计，其特征在于：所述单片机(8)为AT89C52。

3.如权利要求1所述的一种基于单片机的光纤智能位移计，其特征在于：所述A/D转换模块(7)采用MCP3001。

4.如权利要求1所述的一种基于单片机的光纤智能位移计，其特征在于：所述键盘电路(10)采用3*3行列键盘。