一种高精度角位移检测仪

　　1检测仪工作原理

　　本检测仪是一台手动操作，信号智能处理的仪器。检测仪系统框图如图1所示。转动手柄，经高减速比的传动装置带动光栅角位移传感器和被测对象同步转动。标准转动角度和转动方向等由智能处理单元进行信号处理后，由IJ亚〕显示器进行显示。仪表具有良好的人机界面，操作方便、直观。检测仪的关键部件为高精度的光栅角位移传感器，采用LEA型光栅角位移传感器，每旋转一周输出25000个脉冲，分辨率为0.0144度，检测误差不大于0.02度。

　　2信息处原理

　　光栅传感器工作理该传感器采用圆光栅。通过光电转换。将旋转轴角位移转换成电脉冲信号。其输出波形及有关参数如图2所示。A、B两信号具有90度相位差，两相脉冲个数相同，被测对象转过的角度由输出脉冲的个数确定。被测对象的旋转方向由传感器输出的两相脉冲A相和B相的相位关系决定，若A相超前于B相，表示被测对象正转;若A相滞后于B相，表示被测对象反转。波形比率:tl+处一0.5T士0.巧T;处+龟=0.5T士0.15T。

　　智能处理单元本仪器智能处理单元的核心是Al，89c52单片机，实现角度的智能化测量及显示功能。Al，89心2单片机是一种电可擦写8位单片机，该产品与INTEI名0比1和80比2单片机完全兼容，它内置SK字节电可擦除可编程EEPF发卫妊片内程序存储器，三级程序加密，并有256个字节8位RAM，哭位可编程I/O口，3个16位定时器/十数器，8个中断源，1个全双工串行I浅)口，1个片内晶振和时钟电路。

　　本检测仪通过软件编程实现角度测量和判向功能，简化了电路设计。电路原理图如图3所示，来自光栅角位移传感的A、B两路脉冲信号经整形电路分别输人到记数器ID和外部中断INTO端口。在INTO中断服务程序中实现脉冲计数值读取及被测对象旋转方向判断。显示模块中通过驱运电路驱动8位IJ亚〕数码管，显示功能包括角度显示、脉冲数显示和转动方向显示，其中显示的角度精确到小数点后3位数字。转动方向通过最左端数码管实时显示。键盘模块中键盘知不要再中断处理时，应该关闭中断(free_irq)。本驱动要做的是将硬件中断与驱动程序中的中断响应函数相关联，使系统发生中断后，执行驱动程序的相应代码。由于PCI中断属于共享的系统资源，因此在响应函数的前部，要对中断进行识别(利用主设备号)，来判断是否为本f℃1板卡发出的中断。

　　④设置系统时钟

　　输出卡需以不同码率输出码流。为此，系统时钟要可设定。系统中，该可变时钟用16位数设置。驱动程序中，由一模块完成该功能。