CN212620784U - 一种四轴测量磁栅数显表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四轴测量磁栅数显表，包括铝合金外壳、装配连接件、面膜、亚克力小盖板、液晶屏、主板PCB、转接PCB、线扣、锁片和塑胶紧固件，所述铝合金外壳由铝面板、铝中壳及铝后盖相互连接而成，装配连接件包括第一M2铜柱、M2螺丝，M3螺丝及第二M2铜柱，本实用新型的有益效果是：1：磁栅尺的精密测量，重复测量精度+‑0.01mm,最高分辨率0.01mm，2：准绝对式测量，外部电源关闭，后备电源仍然实时测量当前位置，3：锂电池供电，解决难买2号电池的烦恼，4：高亮度，宽视角的VA屏显示，5：四轴传感器测量位移，6：传感器航空插口接口，安装简易，便捷，安装允许误差大。

Description

一种四轴测量磁栅数显表

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，具体是一种四轴测量磁栅数显表。

背景技术

利用霍尔传感器相对于磁栅(磁尺)线位移其磁通量变化而形成霍尔电压信号变化的原理由磁栅线位移传感器感受位移量，并用磁栅控制器测量及控制其值的长度测量控制系统。磁性位移控制器是通过霍尔传感器位移距离来测量控制长度的一种装置，是非接触式测量控制技术，它的优点是：非接触式测量，高抗污染能力，耐灰尘、耐磨损、耐冲击、抗振动、抗磁场干扰，使用寿命极长，适宜在水，油，粉尘等工业环境下工作，从而广泛应用于金属加工设备，建材机械，木工机械等领域。磁传感器的体积小，结构简单，容易安装，在材料加工的实际使用中，位移测量装置安装在数控机床上，测量材料的长度及高度，在测量过程中的突然断电，位移的数据将丢失，磁性位移数显测量仪的智能化操作。

鉴于磁栅的上述优点，实际在金属加工中有测量金属高度的应用，目前的设备只能单一测量金属的长度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种四轴测量磁栅数显表，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种四轴测量磁栅数显表，包括铝合金外壳、装配连接件、面膜、亚克力小盖板、液晶屏、主板PCB、转接PCB、线扣、锁片和塑胶紧固件，所述铝合金外壳由铝面板、铝中壳及铝后盖相互连接而成，装配连接件包括第一M2铜柱、M2螺丝，M3螺丝及第二M2铜柱，亚克力小盖板嵌于铝面板中，通过面膜粘贴固定于铝面板上，第一M2铜柱通过螺丝孔直接锁紧于铝面板上，主板PCB用第二M2铜柱固定于第一M2铜柱上，主板PCB和铝面板之间设有液晶屏，转接PCB由M2螺丝锁紧于第二M2铜柱上，传感器接线穿过铝后盖上的孔后由线扣卡紧于铝后盖上，塑胶紧固件利用自身胶柱按入铝中壳的小孔中固定于铝中壳上，锁片通过M3螺丝固定于铝后盖上。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述铝后盖由M3螺丝锁紧于铝中壳上。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述主板PCB包括霍尔传感器、运算放大器、控制IC、按键控制开关、VI断码屏、VI屏驱动模块、485通讯接口和锂电池管理模块，霍尔传感器通过运算放大器连接控制IC，控制IC还分别连接按键控制开关、VI屏驱动模块、 485通讯接口和锂电池管理模块，VI屏驱动模块还连接VI断码屏。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述霍尔传感器和运算放大器均有多个，且一一对应。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述控制IC的型号为MS9430F5438A。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1：磁栅尺的精密测量，重复测量精度+-0.01mm,最高分辨率0.01mm，2：准绝对式测量，外部电源关闭，后备电源仍然实时测量当前位置，3：锂电池供电，解决难买2号电池的烦恼，4：高亮度，宽视角的VA屏显示， 5：四轴传感器测量位移，6：传感器航空插口接口，安装简易，便捷，安装允许误差大。

附图说明

图1为本实用新型的结构爆炸图；

图2为本实用新型的电气原理图；

图中：面膜-1、亚克力小盖板-2、铝面板-3、液晶屏-4、主板PCB-5、第一M2铜柱6、转接PCB-7、第二M2铜柱-8、M2螺丝-9、铝中壳-10、塑胶紧固件-11、M3螺丝-12、锁片 -13、铝后盖-14、线扣-15。

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1-2，实施例1：一种四轴测量磁栅数显表，包括铝合金外壳、装配连接件、面膜1、亚克力小盖板2、液晶屏4、主板PCB5、转接PCB7、线扣15、锁片13和塑胶紧固件11，所述铝合金外壳由铝面板3、铝中壳10及铝后盖14相互连接而成，装配连接件包括第一M2铜柱6、M2螺丝9，M3螺丝12及第二M2铜柱8，亚克力小盖板2嵌于铝面板 3中，通过面膜1粘贴固定于铝面板3上，第一M2铜柱6通过螺丝孔直接锁紧于铝面板3 上，主板PCB5用第二M2铜柱8固定于第一M2铜柱6上，主板PCB5和铝面板-3之间设有液晶屏4，转接PCB7由M2螺丝9锁紧于第二M2铜柱8上，传感器接线穿过铝后盖14上的孔后由线扣15卡紧于铝后盖14上，塑胶紧固件11利用自身胶柱按入铝中壳10的小孔中固定于铝中壳10上，锁片13通过M3螺丝12固定于铝后盖14上。铝后盖14由M3螺丝12锁紧于铝中壳10上。整个新型装置实现通过传感器位移距离来控制测量长度,且为4 轴显示控制。此新型面膜由黑色，中灰和浅灰调配组合而成，颜色新潮，操作按键带有简易图标，更通俗易懂，更人性化，四个塑胶紧固件为弹性挤压式装配，安装及拆卸便捷。

实施例2，在实施例1的基础上，主板PCB5包括霍尔传感器、运算放大器、控制IC、按键控制开关、VI断码屏、VI屏驱动模块、485通讯接口和锂电池管理模块，霍尔传感器通过运算放大器连接控制IC，控制IC还分别连接按键控制开关、VI屏驱动模块、485通讯接口和锂电池管理模块，VI屏驱动模块还连接VI断码屏。霍尔传感器和运算放大器均有多个，且一一对应。控制IC的型号为MS9430F5438A。

霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用，需要用机械的方法来改变磁感应强度。(2)是磁栅尺(磁间距5m)(基尺是被均匀磁化的钢带。S和N极均匀间隔排列在钢带上)，当传感器处于磁栅和霍尔集成电路之间的气隙中时，移动传感器，磁场偏离集成片，霍尔集成电路的输出电压的变化，就能表示出传感器在磁栅的某一位置。

霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用，需要用机械的方法来改变磁感应强度。(2)是磁栅尺(磁间距5m)(基尺是被均匀磁化的钢带。S和N极均匀间隔排列在钢带上)，当传感器处于磁栅和霍尔集成电路之间的气隙中时，移动传感器，磁场偏离集成片，霍尔集成电路的输出电压的变化，就能表示出传感器在磁栅的某一位置。

采用超低功耗微控制器:MSP430F5438A,是在便携式测量应用中实现延长电池寿命的最优选择,采用不间断扫描方式对传感器信号进行采样,AD值计算处理，智能的校验模式对信号放大器中的中点电压及传感器的行进校准。

VA屏的特点是宽容度和对比度都更高，画面中黑色和白色都更加纯净，且不会出现漏光等问题,显示当前的工作状态及数值，方便操作修改,由HT16C22驱动屏的显示。

电源管理模块采用DC24V经LM2576降压型开关稳压器，具有非常小的电压调整率和电流调整率，具有3A的负载驱动能力，能够输出5V固定电压(主要为数码管的供电电压)，应用时比较简单且外围元件较少，内置频率补偿电路和固定频率振荡器。系列产品的开关频率为52KHz，所以应用时可以使用小尺寸的滤波元件，在规定的输入电压和输出负载的条件下，输出电压的误差范围为±4％；振荡器的振荡频率误差范围为±10％；典型的待机电流为50μA，芯片内置过流保护电路和过热保护电路。

DC5V经AMS117三端线性稳压器，转为DC1.8V输出

DC1.8V经AS1323升压至2.7V，当无外部电源时，电池电压经AS1323升压至2.7. 供MCU(MSP430F5438A)及放大器用

智能锂电池充电管理IC:TP4067,充电时LED为红色，充满电时LED为绿色，无电池状态是LED绿色常亮，红色LED闪烁。

6,通讯接口(485)

RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6)V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。

RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺(约1219米)，实际上可达3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。

因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种四轴测量磁栅数显表，包括铝合金外壳、装配连接件、面膜(1)、亚克力小盖板(2)、液晶屏(4)、主板PCB(5)、转接PCB(7)、线扣(15)、锁片(13)和塑胶紧固件(11)，其特征在于，所述铝合金外壳由铝面板(3)、铝中壳(10)及铝后盖(14)相互连接而成，装配连接件包括第一M2铜柱(6)、M2螺丝(9)，M3螺丝(12)及第二M2铜柱(8)，亚克力小盖板(2)嵌于铝面板(3)中，通过面膜(1)粘贴固定于铝面板(3)上，第一M2铜柱(6)通过螺丝孔直接锁紧于铝面板(3)上，主板PCB(5)用第二M2铜柱(8)固定于第一M2铜柱(6)上，主板PCB(5)和铝面板(3)之间设有液晶屏(4)，转接PCB(7)由M2螺丝(9)锁紧于第二M2铜柱(8)上，传感器接线穿过铝后盖(14)上的孔后由线扣(15)卡紧于铝后盖(14)上，塑胶紧固件(11)利用自身胶柱按入铝中壳(10)的小孔中固定于铝中壳(10)上，锁片(13)通过M3螺丝(12)固定于铝后盖(14)上。

2.根据权利要求1所述的一种四轴测量磁栅数显表，其特征在于，所述铝后盖(14)由M3螺丝(12)锁紧于铝中壳(10)上。

3.根据权利要求1所述的一种四轴测量磁栅数显表，其特征在于，所述主板PCB(5)包括霍尔传感器、运算放大器、控制IC、按键控制开关、VI断码屏、VI屏驱动模块、485通讯接口和锂电池管理模块，霍尔传感器通过运算放大器连接控制IC，控制IC还分别连接按键控制开关、VI屏驱动模块、485通讯接口和锂电池管理模块，VI屏驱动模块还连接VI断码屏。

4.根据权利要求3所述的一种四轴测量磁栅数显表，其特征在于，所述霍尔传感器和运算放大器均有多个，且一一对应。

5.根据权利要求3所述的一种四轴测量磁栅数显表，其特征在于，所述控制IC的型号为MS9430F5438A。

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