[实用新型]轴环式数显测量仪

说明书

本实用新型提供一种轴环式数显测量仪，主要适用于以丝杆作传动定位的机床、设备及仪器。

现有的轴环式数显仪一般采用圆形光栅传感器将机械位移转换成光信号，再通过光、电转换获得与机械位移相对应的电信号。由于这种数显测量仪需要二次转换，所以成本高，耗电量大，仪器采用光学系统，难以使仪器体积小型化，适用场合受到限制，而且，仪表的使用和设备保养不方便。此外，由于仪表采用交流供电，故易受电源干扰影响，工作性能不稳定。

本实用新型的目的在于设计一种小型的，使用干电池的轴环式数显测量仪。

本测量仪的技术特点是采用了电容式角位移传感器作为一次测量元件，电容式角位移传感器由圆环形的发射极板，接收极板和矩形齿轮状的旋转屏蔽极板组成，发射极板和接收极板保持恒定的间隙，分别固定于测量仪的表壳体内。在发射极板的工作面圆环上以幅射形状均匀分布有一定数量的分相电容极板。本测量仪还包括模数转换单元及液晶显示单元，模数转换单元由一片711001集成电路和至少两片通用集成电路组成；液晶显示单元采用710308集成电路。电容式角位移传感器的发射极板，旋转屏蔽极板和接收极板同轴安装，其中发射极板和接收极板保持恒定的间隙分别固定于测量仪表壳体内，二者形成传感器的工作电容。在发射极板和接收极板中间的旋转屏蔽极板与主轴同步旋转。

测量仪工作时，与丝杆或被测主轴同轴安装，专用集成块输出时钟脉冲供给发射极板，由于与丝杆或主轴同步转动的旋转屏蔽极板的作用，接收极板感应到的是与旋转屏蔽极板的极数相对应的周期交变信号，从而将机械位移转变为电信号。在模数转换单元中，集成电路711001和若干片通用集成电路将接收板感应到的信号进行放大、分频、倍频处理后，输送到液晶显示单元进行信号加减计数，最后液晶显示出所测到的角位移数值。

本轴环式数显测量仪体积小，成本低，功耗小。（二节5^＃碱性电池可连续使用1～2年），工作稳定性能好，工作环境适应性强，具有较优的性能价格比。

图1为轴环式数显测量仪的示意图。

图2为电容式角位移传感器的结构图。

图3为发射极板工作面示意图。

图4为旋转屏蔽极板的示意图。

图5为轴环式数显测量仪的电子线路图。

轴环式数显测量仪的壳体形状如图1所示为一圆环体和与之相切的长方体。圆环壳体内装有电容式角位移传感器（10），长方壳体内装有测量仪的电子线路和电池盒（3），在长方壳体表面有液晶显示屏（1）和操作按键（2）。电容式角位移传感器（10）包括有圆形发射极板（5），接收极板（7）和矩形齿轮状的旋转屏蔽极板（6），在发射极板（5）的工作面（9）上，以幅射形状均匀分布有一定数量的分相电容极板（8），发射极板（5）和接收极板（7）相对固定于测量仪的圆形表壳内，测量仪装于转轴（4）或丝杆上，当轴或丝杆转动时，旋转屏蔽极板（6）与轴同步旋转，专用集成电路711001的13至20端输出时钟脉冲供给发射极板，由于旋转屏蔽极板（6）的作用，接收极板（7）获得与旋转屏蔽极板（6）的极数相对应的周期交变信号，该信号传送到集成电路711001的40端，通过集成电路711001和集成电路CC4029、CC4069、CC4012和CC4011的放大，分频和倍频处理，在集成电路710308的9端获得脉冲信号，再进行加、减计数，最后LCD液晶显示出所测角位移数值。