[发明专利]一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统和方法

权利要求书

1.一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统，包括计算机(1)、数据采集及伺服控制处理器(2)、电机驱动器(3)、直流电机(4)、线性模组(5)、负载模块(6)、光栅位移传感器(7)、磁栅位移传感器(8)和限位开关传感器(9)，其特征在于：所述计算机(1)和数据采集及伺服控制处理器(2)通信连接，数据采集及伺服控制处理器(2)和电机驱动器(3)通信连接，电机驱动器(3)和直流电机(4)通信连接，线性模组(5)和直流电机(4)的输出轴连接，负载模块(6)固定连接在线性模组(5)上，线性模组(5)和负载模块(6)均直线运动，光栅位移传感器(7)、磁栅位移传感器(8)和限位开关传感器(9)均位于负载模块(6)直线运动的路径上，光栅位移传感器(7)和磁栅位移传感器(8)分别位于负载模块(6)的两侧，光栅位移传感器(7)、磁栅位移传感器(8)和限位开关传感器(9)均和数据采集及伺服控制处理器(2)通信连接；所述磁栅位移传感器(8)与光栅位移传感器(7)精度不同，光栅位移传感器(7)精度高，磁栅位移传感器(8)的精度低。

2.根据权利要求1所述的一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统，其特征在于：所述数据采集及伺服控制处理器(2)包括数据采集模块(2-1)、伺服驱动模块(2-2)和编码器计数模块(2-3)，数据采集模块(2-1)和限位开关传感器(9)信号连接，伺服驱动模块(2-2)和直流电机(4)信号连接，磁栅位移传感器(8)和光栅位移传感器(7)均与编码器计数模块(2-3)信号连接，数据采集模块(2-1)和编码器计数模块(2-3)均与计算机(1)信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统，其特征在于：所述内容可扩展的直线位置控制教学实验系统还包括铸铁底座(10)、挡板Ⅰ(11)和挡板Ⅱ(12)，铸铁底座(10)的两侧分别固定连接有挡板Ⅰ(11)和挡板Ⅱ(12)，直流电机(4)固定连接在铸铁底座(10)上。

4.根据权利要求3所述的一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统，其特征在于：所述线性模组(5)包括线性模组基座(5-1)、丝杠(5-2)和滑块(5-3)，丝杠(5-2)固定连接在直流电机(4)的输出轴上，丝杠(5-2)的两端均转动连接有线性模组基座(5-1)，两个线性模组基座(5-1)均固定连接在铸铁底座(10)上，丝杠(5-2)通过螺纹连接有滑块(5-3)，滑块(5-3)的下端与铸铁底座(10)接触。

5.根据权利要求4所述的一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统，其特征在于：所述负载模块(6)包括负载(6-1)、负载安装台(6-2)、拖链(6-3)和限位开关传感器挡板(6-4)，负载(6-1)包括负载块(6-1-1)、负载螺纹孔(6-1-2)和沉头螺栓(6-1-3)，负载块(6-1-1)上设置有四个负载螺纹孔(6-1-2)，负载块(6-1-1)上通过螺纹连接有四个沉头螺栓(6-1-3)，负载(6-1)设置有多个，多个负载块(6-1-1)均通过四个负载螺纹孔(6-1-2)和四个沉头螺栓(6-1-3)相互连接，负载安装台(6-2)固定连接在滑块(5-3)上，拖链(6-3)和限位开关传感器挡板(6-4)均固定连接在负载安装台(6-2)的一侧，负载块(6-1-1)固定连接在负载安装台(6-2)上。

6.根据权利要求5所述的一种内容可扩展的直线位置控制教学实验系统，其特征在于：所述光栅位移传感器(7)包括光栅位移传感器固定端(7-1)和光栅位移传感器移动端(7-2)，光栅位移传感器固定端(7-1)固定连接在铸铁底座(10)上，光栅位移传感器移动端(7-2)固定连接在负载安装台(6-2)上，光栅位移传感器固定端(7-1)和光栅位移传感器移动端(7-2)位于同侧。