CN210603203U - 一种电力开关运动参数的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力开关运动参数的检测装置，包括光栅尺模块及功能头模块，所述光栅尺模块包括长条型基板，所述长条型基板上分别形成有测量码和零位码，且测量码包括一一间隔排列的明条纹和暗条纹组成，所述功能头模块包括有支架部和固定于支架部上的测量码接收头组件，所述支架部一侧的底部固定安装有零位码接收头，本实用新型涉及尺寸测量技术领域。该电力开关运动参数的检测装置，可达到将光栅尺和功能头模块进行很好的配合使用，来大大提高测量精度的目的，通过两组测量单元的设计可大大增强测量的准确性，从而使电力开关运动参数的检测装置实现结构简单，易于制造，成本低廉，且具有较高的测量精度。

Description

一种电力开关运动参数的检测装置

技术领域

本实用新型涉及尺寸测量技术领域，具体为一种电力开关运动参数的检测装置。

背景技术

机械零部件称机械元件，是组成机械和机器的不可分拆的单个制件，它是机械的基本单元，在机械零部件生产过程中,针对零件、设备、工件的外形尺寸的检测通常依赖传统的测量方法,如利用千分尺、游标卡尺或量规等工具进行测量,或者用物理的方法,如压电转换测量等，光栅位移传感器一直是位移测量的常用电子测量元件，对于传统的方法，光栅尺用于位移测量的的原理都是基于光栅尺干涉或衍射产生的莫尔条纹，其中最成熟的是基于4倍频的相位细分的技术，4倍频的相位细分的技术以在一个莫尔条纹周期实现4倍频细分形成相位相差90度的正弦波，利用电子电路对这些正弦波进行处理后，可以用于脉冲计数确定被测物体相对光栅尺的位移和鉴别被测物体的移动方向，随着微处理器技术和图像处理技术的发展，光栅位移传感器的适用范围和弊端越来越被凸显出来。

现有的检测手段比较落后,速度低、精度低、劳动强度大和可靠性差，鉴于此，有必要设计一种新的高精度尺寸测量仪以克服上述技术问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种电力开关运动参数的检测装置，解决了现有的检测手段比较落后,速度低、精度低、劳动强度大和可靠性差的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种电力开关运动参数的检测装置，包括光栅尺模块及功能头模块，所述光栅尺模块包括长条型基板，所述长条型基板上分别形成有测量码和零位码，且测量码包括一一间隔排列的明条纹和暗条纹组成，所述功能头模块包括有支架部和固定于支架部上的测量码接收头组件，所述支架部一侧的底部固定安装有零位码接收头组件，所述支架部的一侧且位于测量码接收头组件和零位码接收头组件之间固定安装有光源。

优选的，所述明条纹和暗条纹具有相同的宽度，且明条纹和暗条纹的宽度均为0.5mm。

优选的，所述零位码包括有至少一条明条纹。

优选的，所述测量码接收头组件包括第一测量码接收头、第二测量码接收头、第三测量码接收头和第四测量码接收头，所述第一测量码接收头、第二测量码接收头、第三测量码接收头和第四测量码接收头按照逆时针2X2双排双列布置于支架部一侧的顶部。

优选的，所述第一测量码接收头和第二测量码接收头左右方向间距为一个0.5mm周期宽度，所述第三测量码接收头和第四测量码接收头左右方向间距为一个0.5mm周期宽度。

优选的，所述零位码接收头组件包括第一零码接收头和第二零码接收头，所述第一零码接收头和第二零码接收头上下排列布置于支架部一侧的底部，且第一零码接收头和第二零码接收头的左右方向间距为一个0.5mm周期宽度

优选的，四个所述测量码接收头为2X2双排双列布置，且每列两个测量码接收头的左右方向间距为一个0.5mm的周期宽度。

优选的，两个所述零位码接收头的左右方向间距为一个0.5mm周期宽度。

优选的，且功能头模块与光源实现双向电性连接。

优选的，所述功能头模块分别与数据处理模块和输出模块实现双向电性连接。

优选的，所述数据处理模块包括记时模块、传感器模块和芯片模块。

优选的，所述测量码接收头组件和零位码接收头组件的一侧均连接有光纤线。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种电力开关运动参数的检测装置。与现有技术相比具备以下有益效果：该电力开关运动参数的检测装置，可达到将光栅尺和功能头模块进行很好的配合使用，来大大提高测量精度的目的，很好的实现了当一个测量码接收头对准明条纹时，左右相邻测量码接收头可对准暗条纹，下排相邻测量码接收头对准暗条纹，则下排测量码接收头左右测量码接收头对准明条纹，从而实现一排两个测量码接收头组成一组测量单元，两组测量单元的设计可大大增强测量的准确性，从而使电力开关运动参数的检测装置实现结构简单，易于制造，成本低廉，且具有较高的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型光栅尺模块和功能头模块结构的正视图；

图3为本实用新型光栅尺模块和功能头模块结构侧面的工作原理图；

图4为本实用新型系统的工作原理框图。

图中，1光栅尺模块、11长条型基板、111测量码、1111明条纹、1112暗条纹、112零位码、2功能头模块、21支架部、22测量码接收头组件、221第一测量码接收头、222第二测量码接收头、223第三测量码接收头、224第四测量码接收头、23零位码接收头组件、231第一零码接收头、232第二零码接收头、24光源、25光纤线、3数据处理模块、31记时模块、32传感器模块、33芯片模块、4输出模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型实施例提供一种技术方案：一种电力开关运动参数的检测装置，包括光栅尺模块1及功能头模块2，光栅尺模块1包括长条型基板11，长条型基板11上分别形成有测量码111和零位码112，且测量码111包括一一间隔排列的明条纹1111和暗条纹1112组成，明条纹1111和暗条纹1112具有相同的宽度，且明条纹1111和暗条纹1112的宽度均为0.5mm，零位码112包括有至少一条明条纹1111，功能头模块2包括有支架部21和固定于支架部21上的测量码接收头组件22，支架部21一侧的底部固定安装有零位码接收头组件23，支架部21的一侧且位于测量码接收头组件22和零位码接收头组件23之间固定安装有光源24，测量码接收头组件22和零位码接收头组件23的一侧均连接有光纤线25，光纤线25的一端连接有光纤准直器，且光纤线25的另一端与数据处理模块的传感器模块匹配，且功能头模块2与光源24实现双向电性连接，功能头模块2分别与数据处理模块3和输出模块4实现双向电性连接，数据处理模块3包括记时模块31、传感器模块32和芯片模块33，测量码接收头组件22包括第一测量码接收头221、第二测量码接收头222、第三测量码接收头223和第四测量码接收头224，第一测量码接收头221、第二测量码接收头222、第三测量码接收头223和第四测量码接收头224按照逆时针2X2双排双列布置于支架部21一侧的顶部，第一测量码接收头221和第二测量码接收头222左右方向间距为一个0.5mm周期宽度，第三测量码接收头223和第四测量码接收头224左右方向间距为一个0.5mm周期宽度，零位码接收头组件23包括第一零码接收头231和第二零码接收头232，第一零码接收头231和第二零码接收头232上下排列布置于支架部21一侧的底部，且第一零码接收头231和第二零码接收头232的左右方向间距为一个0.5mm周期宽度。

为了描述方便，本申请中涉及方向一律以图2和图3为参考，其中X轴所在方向为左右方向(X轴正向为右)，Y轴所在方向为上下方向(Y轴正向为上)，Z轴所在方向为前后方向(Z轴正向为前)，另外，所述“上下”、“左右”、“前后”为相对位置，不构成限制实现限定，仅为全文描述的方便和准确。

测量码接收头组件22为2X2双排双列布置，第一测量码接收头221为X方向第一排的第一个位置，第二测量码接收头222为X方向第二排的第一个，第三测量码接收头223为X方向第一排的第二个，第四测量码接收头224为X方向第二排的第二个，其中，零位码接收头组件23为一列分布，零位码接收头组件23沿Y方向从上至下依次标记为第一零位码接收头231和第二零位码接收头232，且第一零位码接收头231和第二零位码接收头232左右方向间距为一个0.5mm周期宽度，第一测量码接收头221和第二测量码接收头222左右方向间距为一个0.5mm周期宽度，且第三测量码接收头223和第四测量码接收头224左右方向间距为一个0.5mm周期宽度，第一测量码接收头221和第二测量码接收头222组成一组测量单元，第三测量码接收头223和第四测量码接收头224组成另一组测量单元，两组测量单元设计增加测量准确性。

实际使用时，除了光栅尺模块1和功能头模块2以外，电力开关运动参数的检测装置还包括有与功能头模块2配合的数据处理模块3及输出模块4，数据处理模块3用于处理由功能头模块2传输过来的信号，输出模块4用于输出反馈由数据处理模块3处理后的结果，可以通过显示屏显示，或者声音播报，数据处理模块3包括有记时模块31、传感器模块32和芯片模块33，记时模块31用于在电力开关运动参数的检测装置工作时的计时，且传感器模块32用于识别侦测由功能头模块2传输过来的信号，芯片模块33用于数据的计算和处理，当第一测量码接收头221对准明条纹1111的时候，第二测量码接收头222对准暗条纹1112，第三测量码接收头223对准暗条纹1112，第四测量码接收头224对准明条纹1111，测量码接收头组件22和零位码接收头组件23用于接收对应测量码111和零位码112反射回来的光信号，光源24用于发光，发出的光对应射向光栅尺模块1，测量码接收头组件22用于接收测量码111中的明条纹1111垂直反射回来的光，通过测量码接收头组件22上组装的光纤准直器实现仅能够接收垂直反射回来的光，零位码接收头组件23用于接收零位码112中的明条纹1111垂直反射回来的光，通过零位码接收头组件23上组装的光纤准直器实现仅能够接收垂直反射回来的光，零位码接收头组件23用于侦测零位位置，测量码接收头组件22用于侦测功能头模块2相对于光栅尺模块1的位移，同时通过计时器及测量码接收头组件22位移的明暗条纹周期来计算出位移，从而测出光栅尺模块1的位移，进而计算出被测物体位移。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电力开关运动参数的检测装置，包括光栅尺模块(1)及功能头模块(2)，其特征在于：所述光栅尺模块(1)包括长条型基板(11)，所述长条型基板(11)上分别形成有测量码(111)和零位码(112)，且测量码(111)包括一一间隔排列的明条纹(1111)和暗条纹(1112)组成，所述功能头模块(2)包括有支架部(21)和固定于支架部(21)上的测量码接收头组件(22)，所述支架部(21)一侧的底部固定安装有零位码接收头组件(23)，所述支架部(21)的一侧且位于测量码接收头组件(22)和零位码接收头组件(23)之间固定安装有光源(24)。

2.根据权利要求1所述的一种电力开关运动参数的检测装置，其特征在于：所述明条纹(1111)和暗条纹(1112)具有相同的宽度，且明条纹(1111)和暗条纹(1112)的宽度均为0.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种电力开关运动参数的检测装置，其特征在于：所述零位码(112)包括有至少一条明条纹(1111)。

4.根据权利要求1所述的一种电力开关运动参数的检测装置，其特征在于：所述测量码接收头组件(22)包括第一测量码接收头(221)、第二测量码接收头(222)、第三测量码接收头(223)和第四测量码接收头(224)，所述第一测量码接收头(221)、第二测量码接收头(222)、第三测量码接收头(223)和第四测量码接收头(224)按照逆时针2X2双排双列布置于支架部(21)一侧的顶部。

5.根据权利要求4所述的一种电力开关运动参数的检测装置，其特征在于：所述第一测量码接收头(221)和第二测量码接收头(222)左右方向间距为一个0.5mm周期宽度，所述第三测量码接收头(223)和第四测量码接收头(224)左右方向间距为一个0.5mm周期宽度。

6.根据权利要求1所述的一种电力开关运动参数的检测装置，其特征在于：所述零位码接收头组件(23)包括第一零码接收头(231)和第二零码接收头(232)，所述第一零码接收头(231)和第二零码接收头(232)上下排列布置于支架部(21)一侧的底部，且第一零码接收头(231)和第二零码接收头(232)的左右方向间距为一个0.5mm周期宽度。

7.根据权利要求1所述的一种电力开关运动参数的检测装置，其特征在于：且功能头模块(2)与光源(24)实现双向电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种电力开关运动参数的检测装置，其特征在于：所述功能头模块(2)分别与数据处理模块(3)和输出模块(4)实现双向电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种电力开关运动参数的检测装置，其特征在于：所述数据处理模块(3)包括记时模块(31)、传感器模块(32)和芯片模块(33)。

10.根据权利要求1所述的一种电力开关运动参数的检测装置，其特征在于：所述测量码接收头组件(22)和零位码接收头组件(23)的一侧均连接有光纤线(25)。

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