[发明专利]高精度电机绝对参考零点的确定装置和确定方法

权利要求书

1.一种高精度电机绝对参考零点的确定装置，用于检测电机的绝对参考零点，其特征在于：包括电机、丝杠、机架、检测系统和负载，所述机架的静止部设置向外侧伸出的弹簧钢，弹簧钢的表面贴有电阻应变片；电机包括电机转子，电机转子连接丝杠，丝杠上设置负载，负载是由电机驱动运行的对象；所述负载随丝杠运动到绝对参考零点位置时，负载与弹簧钢接触，弹簧钢和电阻应变片产生形变，负载离开绝对参考位置时，负载与弹簧钢脱离，弹簧钢和电阻应变片恢复原形；

所述检测系统包括顺序连接的电桥电路、信号调理模块、A/D转换器和处理器，所述电阻应变片接入电桥电路中，电桥电路用于将电阻应变片的阻值变化转换为电压信号的变化，并输出电压信号到信号调理模块，信号调理模块用于对电桥电路输出的电压信号进行放大处理，A/D转换器用于将模拟的电压信号转换成数字信号送入处理器，处理器用于对接收到的信号进行处理并发出对应的控制指令给电机和检测系统。

2.根据权利要求1所述的高精度电机绝对参考零点的确定装置，其特征在于：所述电桥电路由依次连接的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻组成，包括四个桥臂，第一电阻采用所述电阻应变片，电阻应变片未发生形变时的阻值与第二电阻、第三电阻和第四电阻的阻值相等；第一电阻和第二电阻的公共连接点、第三电阻和第四电阻的公共连接点连接检测系统，另外一组对角点连接电桥电路的参考电压。

3.根据权利要求1所述的高精度电机绝对参考零点的确定装置，其特征在于：所述电桥电路包括四个桥臂，1-4个桥臂中接入不同的电阻应变片。

4.根据权利要求1所述的高精度电机绝对参考零点的确定装置，其特征在于：所述弹簧钢为L型，电阻应变片贴在弹簧钢与负载接触面的背面。

5.一种高精度电机绝对参考零点的确定方法，由权利要求1-4任一所述确定装置执行，其特征在于，该确定方法包括步骤：

S100、检测电路采集电压信号：将弹簧钢和负载接触的位置设为绝对参考零点的位置，当负载随丝杠运动到绝对参考零点时，负载与弹簧钢接触，弹簧钢产生形变，电阻应变片根据变形量得到阻值变化量，电桥电路处于非平衡状态，将电阻应变片的阻值变化转换为电压信号输出；负载脱离时，弹簧钢恢复原形，电桥电路达到平衡状态，输出电压为零；电桥电路输出的电压信号依次经信号调理模块和A/D转换器处理后送入处理器；

S200、确定零点电压：当弹簧钢和负载接触时，处理器存储接收到的电压信号的大小，并将此时的电压值设定为预设的零点电压；

S300、电机每次启动时执行回零动作：在启动阶段，电机自动执行寻找零点的动作，丝杠在电机的驱动下带动负载运动，负载与弹簧钢接触，弹簧钢和电阻应变片产生形变，检测系统检测到的电压值从0V开始增加；当检测到的电压等于零点电压时，检测系统判断此时电机已经到达绝对参考零点位置，电机回零动作完成。