專利名稱：旋轉(zhuǎn)式銑削振動(dòng)測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬切削加工領(lǐng)域，主要用來測量銑削過程的振動(dòng)信號(hào)。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)式銑削振動(dòng)測量儀是用來測量銑削過程的振動(dòng)信號(hào)，一般來講，測量切削振 動(dòng)都使用壓電晶體式加速度傳感器，加速度傳感器安裝在工件上，見圖1。銑削時(shí)銑刀刀柄 14通過錐面安裝在銑床主軸9上，銑刀10安裝在銑刀刀柄14上；被切削工件13安裝在銑 床工作臺(tái)12上( 一般通過T形螺栓連接)；振動(dòng)傳感器11 (壓電晶體式加速度傳感器)安 裝在工件13上(安裝方法有螺釘固定、膠水粘接及磁力安裝座等)。銑削時(shí)，切削系統(tǒng)產(chǎn)生 的振動(dòng)通過工件13傳到振動(dòng)傳感器11上，振動(dòng)傳感器11拾取振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過電荷放大器 放大后就實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)的測量。 這種測量方法的優(yōu)點(diǎn)是使用常規(guī)儀器，操作簡單，不需要變動(dòng)機(jī)床和刀具的結(jié) 構(gòu)。 —般來講，切削振動(dòng)主要指刀具的振動(dòng)，隨著刀具與工件的相對移動(dòng)，上述方法的 測振點(diǎn)(即振動(dòng)傳感器的安裝點(diǎn))與切削區(qū)域(切削區(qū)域是主要的振源)的距離是變化的， 且距離較長，振動(dòng)信號(hào)中包含了工件的振動(dòng)，如果工件的形狀特別是質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，即使 使用相同的機(jī)床、刀具和切削用量，測量出的振動(dòng)信號(hào)也是不同的；另外，裝夾后工件與銑 床工作臺(tái)之間的接觸剛度也會(huì)影響振動(dòng)信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有切削振動(dòng)測量方法的不足，提供一種旋轉(zhuǎn)式銑削振動(dòng) 測量儀，其在刀柄上安裝了振動(dòng)傳感器，使刀柄(或者說刀具)自身具備振動(dòng)測試功能，切 削區(qū)域(主振源)相對于振動(dòng)傳感器的位置保持不變，且距離很小，所測量信號(hào)是刀具本身 的振動(dòng)信號(hào)，振動(dòng)信號(hào)不再受工件的質(zhì)量、形狀和裝夾方式的影響，且刀柄結(jié)構(gòu)簡單，制作 方便。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下 —種旋轉(zhuǎn)式銑削振動(dòng)測量儀，其包括刀具刀柄、振動(dòng)傳感器、供電系統(tǒng)、信號(hào)傳送 系統(tǒng)，振動(dòng)傳感器安裝在刀柄上測量出刀具的振動(dòng)信號(hào)；信號(hào)傳送系統(tǒng)接收振動(dòng)信號(hào)并發(fā) 送；供電系統(tǒng)提供電源。 所述供電系統(tǒng)采用感應(yīng)供電方式。 所述供電系統(tǒng)包括高頻振蕩器、靜止環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)，靜止環(huán)固定于機(jī)床床身上，靜止 環(huán)不是一個(gè)完整的環(huán)，是整個(gè)圓環(huán)的三分之一，其內(nèi)嵌有內(nèi)部固定有初級(jí)線圈的導(dǎo)磁鐵芯； 旋轉(zhuǎn)環(huán)固定于刀柄上，其內(nèi)嵌有內(nèi)部固定有次級(jí)線圈的導(dǎo)磁鐵芯，靜止環(huán)上還設(shè)有插座用 來將高頻振蕩器產(chǎn)生的電流信號(hào)輸送給初級(jí)線圈。 所述高頻振蕩器的振蕩信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生高頻振蕩信號(hào)，經(jīng)功率放大器進(jìn)行功率 放大及變壓器提升電壓，由插座輸送至初級(jí)線圈中產(chǎn)生高頻交變電流，從而在初級(jí)線圈周圍產(chǎn)生高頻電磁場，次級(jí)線圈被感應(yīng)后產(chǎn)生交變電流，經(jīng)過整流穩(wěn)壓電路后輸出穩(wěn)定的電 壓對旋轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)的所有電路供電。 所述振動(dòng)傳感器是內(nèi)裝IC壓電晶體加速度傳感器，這是一種低阻抗電壓型傳感
器，壓電傳感器本身帶有內(nèi)置電路，將與加速度成正比的電荷信號(hào)直接轉(zhuǎn)換和放大成低阻 電壓輸出信號(hào)，所以不再需要外置的電荷放大器。振動(dòng)傳感器通過螺釘固定在刀柄上，通過 恒流源電路供電。 所述恒流源電路置于供電系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)，為內(nèi)裝IC壓電晶體加速度傳感器提
供恒流電源；另外將內(nèi)裝IC壓電晶體加速度傳感器輸出的疊加在直流偏壓上的交流被測
加速度信號(hào)通過CR高通隔直輸出，隔掉直流偏壓，只輸出交流加速度信號(hào)。 所述旋轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)還安裝有整流穩(wěn)壓電路和信號(hào)傳送系統(tǒng)的發(fā)射電路，通過旋轉(zhuǎn)環(huán)防
護(hù)蓋保護(hù)電路。 所述信號(hào)傳送系統(tǒng)采用無線傳輸。 所述信號(hào)傳送系統(tǒng)通過A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行存 儲(chǔ)，然后再將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并以無線電波的形式將信號(hào)發(fā)射出去并接收信號(hào)，實(shí)現(xiàn) 信號(hào)的無線傳輸。 所述信號(hào)傳送系統(tǒng)包括A/D轉(zhuǎn)換電路，接收振動(dòng)傳感器的模擬量輸出信號(hào)并轉(zhuǎn)換 成數(shù)字信號(hào)；采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，用來保存A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)；編碼電路，對數(shù)字信號(hào)進(jìn)行 編碼；發(fā)射電路，發(fā)射編碼后的信號(hào)；接收電路，接收發(fā)射電路發(fā)出的信號(hào)；解碼電路，對接 收到的信號(hào)解碼還原；還原數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，用來保存解碼后的數(shù)據(jù)；串口通訊電路，輸出解 碼還原后的數(shù)字信號(hào)。 所述A/D轉(zhuǎn)換電路、采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、編碼電路及發(fā)射電路置于供電系統(tǒng)的旋 轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)環(huán)防護(hù)蓋保護(hù)電路。 旋轉(zhuǎn)式銑削振動(dòng)測量儀包括安裝了振動(dòng)傳感器的刀柄、松耦合感應(yīng)電源、無線信 號(hào)傳送系統(tǒng)等部件。 1.刀柄型號(hào)為國家標(biāo)準(zhǔn)BT50，在刀柄上安裝振動(dòng)傳感器，振動(dòng)傳感器直接測量出 刀具的振動(dòng)信號(hào)。 2.由于刀柄是旋轉(zhuǎn)的，無法直接通過導(dǎo)線供電，所以本發(fā)明采用松耦合感應(yīng)電源 為刀柄提供電源。這種電源是通過電磁感應(yīng)的方式將能量從靜止的初級(jí)線圈傳輸?shù)叫D(zhuǎn)的 次級(jí)線圈上，只是初級(jí)線圈與次級(jí)線圈之間存在著間隙，且初級(jí)線圈所產(chǎn)生電磁場的頻率 較高，是一種非接觸的供電方式。 3.同樣由于刀柄是旋轉(zhuǎn)的，難以直接通過導(dǎo)線將采集的振動(dòng)信號(hào)輸出，因此采用
無線電載波的方式將振動(dòng)信號(hào)發(fā)射出去，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的遙測。 由于采用了上述方案，本發(fā)明具有以下特點(diǎn) 1.在標(biāo)準(zhǔn)銑刀刀柄上直接安裝振動(dòng)傳感器，使刀柄(即刀具)自身具備振動(dòng)測試
功能，切削區(qū)域(主振源)相對于振動(dòng)傳感器的位置保持不變，且距離很小，所測量信號(hào)是
刀具本身的振動(dòng)信號(hào)，振動(dòng)信號(hào)不再受工件的質(zhì)量、形狀和裝夾方式的影響。 2.采用松耦合感應(yīng)電源實(shí)現(xiàn)了非接觸、不限時(shí)連續(xù)供電，無論刀柄是否旋轉(zhuǎn)均可
平穩(wěn)地提供電能，且不受刀柄轉(zhuǎn)速的影響。 3.無線電遙測的方式實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的傳輸，使信號(hào)接收端可以適當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)離切削區(qū)域。


圖1為常規(guī)銑削振動(dòng)測量的工作原理圖。
圖2為本發(fā)明的安裝振動(dòng)傳感器銑刀刀柄的結(jié)構(gòu)圖。 圖3為本發(fā)明的松耦合感應(yīng)電源的電路原理圖。 圖4為本發(fā)明的松耦合感應(yīng)電源的結(jié)構(gòu)圖。 圖5為本發(fā)明的無線信號(hào)傳輸系統(tǒng)原理圖。 圖6為本發(fā)明的電路板安裝圖。 圖7為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式銑削振動(dòng)測量刀柄裝配圖。 圖8本發(fā)明在機(jī)床上的安裝及整個(gè)系統(tǒng)的連接。 圖9為本發(fā)明測量儀的剖視圖。 圖中9——銑床主軸，IO——銑刀，ll——振動(dòng)傳感器，12——銑床工作臺(tái)， 13——工件，14——普通銑刀刀柄 1——安裝振動(dòng)傳感器銑刀刀柄，2——靜止環(huán)，3——旋轉(zhuǎn)環(huán)，4——環(huán)形電路板， 5——內(nèi)裝IC壓電晶體加速度傳感器，6——高頻振蕩器，7——射頻接收電路，8——信號(hào) 解碼電路，15——傳感器安裝底座，16——螺釘，17——螺釘，18——振蕩信號(hào)發(fā)生電路， 19——功率放大器，20——變壓器，21——初級(jí)線圈，22——次級(jí)線圈，23——整流穩(wěn)壓 電路，24——插座，25——靜止環(huán)導(dǎo)磁鐵芯，26——旋轉(zhuǎn)環(huán)導(dǎo)磁鐵芯，27——AD轉(zhuǎn)換電路， 28——信號(hào)編碼電路，29——射頻發(fā)射電路，30——發(fā)射天線，31——接收天線，32——采 集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，34——串口通訊電路，35——螺釘，36——旋轉(zhuǎn)環(huán)防護(hù)蓋，37——螺釘， 38——螺釘，39——銑刀
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式銑削振動(dòng)測量儀 包括 1.安裝振動(dòng)傳感器銑刀刀柄 安裝振動(dòng)傳感器銑刀刀柄1是旋轉(zhuǎn)振動(dòng)測量儀的主體，用來將旋轉(zhuǎn)振動(dòng)測量儀與 機(jī)床主軸進(jìn)行連接(通過錐面)，并安裝刀具，見圖2，安裝振動(dòng)傳感器銑刀刀柄1的圓錐柄 部符合BT50國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 10944. 1-2006)。首先通過螺釘16將內(nèi)裝IC壓電晶體加速度 傳感器5與傳感器安裝底座15固定在一起，然后通過螺釘17將內(nèi)裝IC壓電晶體加速度傳 感器5和傳感器安裝底座15的組合體安裝在刀柄1上。加速度傳感器5上有插頭通過電 纜連接到恒流源電路上。 內(nèi)裝IC壓電晶體加速度傳感器5將電荷放大電路直接集成到傳感器內(nèi)部，所以不 再需要外置的電荷放大器，只要與恒流源電路相配就可以測量出振動(dòng)信號(hào)。這種傳感器的 體積很小，可以安裝到刀柄上。生產(chǎn)這種傳感器的廠家有上海北智技術(shù)有限公司(B&W)、 朗斯測試技術(shù)有限公司等，本發(fā)明選擇的傳感器為上海北智技術(shù)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為 12510的內(nèi)裝IC低阻抗電壓輸出三軸向壓電晶體加速度傳感器，可以同時(shí)測量正交的三個(gè) 方向的切削振動(dòng)信號(hào)。
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振動(dòng)傳感器還包括恒流源電路，這個(gè)電路有兩個(gè)作用首先為內(nèi)裝IC壓電晶體加 速度傳感器5提供恒流電源；其次，由于內(nèi)裝IC壓電晶體加速度傳感器5的輸出信號(hào)是疊 加在直流偏壓上的，通過恒流源電路實(shí)現(xiàn)CR高通隔直，隔掉直流偏壓，只輸出交流加速度 信號(hào)。 2.松耦合感應(yīng)電源 通過非接觸電磁感應(yīng)的方式為安裝振動(dòng)傳感器銑刀刀柄提供電源，感應(yīng)電源的原 理見圖3，振蕩信號(hào)發(fā)生電路18產(chǎn)生高頻振蕩信號(hào)，經(jīng)過功率放大器19進(jìn)行功率放大，然后 通過變壓器20提升電壓，并在初級(jí)線圈21中產(chǎn)生高頻交變電流，從而在初級(jí)線圈21周圍 產(chǎn)生高頻電磁場，次級(jí)線圈22被感應(yīng)后產(chǎn)生交變電流，經(jīng)過整流穩(wěn)壓電路23后輸出穩(wěn)定的 電壓，為恒流源電路、信號(hào)傳送系統(tǒng)提供電源。振蕩信號(hào)發(fā)生電路18、功率放大器19和變壓 器20共同構(gòu)成高頻振蕩器6。 感應(yīng)電源結(jié)構(gòu)如圖4所示，主要分為兩部分靜止環(huán)2和旋轉(zhuǎn)環(huán)3，靜止環(huán)2是整個(gè) 圓環(huán)的三分之一，其與機(jī)床床身固定，是靜止不動(dòng)的，旋轉(zhuǎn)環(huán)3與安裝振動(dòng)傳感器銑刀刀柄 1連接在一起并隨同刀柄1 一起旋轉(zhuǎn)。靜止環(huán)2內(nèi)嵌有導(dǎo)磁鐵芯25，初級(jí)線圈21通過膠水 固定在導(dǎo)磁鐵芯25的槽內(nèi)，旋轉(zhuǎn)環(huán)3內(nèi)嵌有導(dǎo)磁鐵芯26，次級(jí)線圈22也通過膠水固定在導(dǎo) 磁鐵芯26的槽內(nèi)。變壓器20的次級(jí)線圈通過安裝在靜止環(huán)2上的插座24向靜止環(huán)2中 的初級(jí)線圈21提供高頻電流，在初級(jí)線圈21周圍形成交變的電磁場，通過兩組相對的導(dǎo)磁 鐵芯25和26使次級(jí)線圈22感應(yīng)到電磁場，從而在次級(jí)線圈22中產(chǎn)生交變電流，經(jīng)過整流 穩(wěn)壓電路23后就形成直流穩(wěn)壓電源。 由于靜止環(huán)2和旋轉(zhuǎn)環(huán)3之間有一定的間隙，所以實(shí)現(xiàn)了非接觸供電。無論旋轉(zhuǎn) 環(huán)3是靜止還是旋轉(zhuǎn)均可平穩(wěn)地提供電源。
3.無線信號(hào)傳輸系統(tǒng) 用來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遙測，無線信號(hào)傳輸系統(tǒng)的電路原理見圖5 :內(nèi)裝IC壓電晶體加 速度傳感器5產(chǎn)生的模擬信號(hào)進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換電路27后變成數(shù)字信號(hào)，因?yàn)檎駝?dòng)信號(hào)的采樣 頻率較高，無法通過無線傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸，即無法做到采集一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)， 所以需要將數(shù)據(jù)存放到采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路32中，采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路32起到緩沖的作用；接 著進(jìn)入信號(hào)編碼電路28進(jìn)行編碼，使用SPI編碼方式；編碼后的信號(hào)進(jìn)入射頻發(fā)射電路29 并通過發(fā)射天線30發(fā)射出去，射頻接收電路7通過接收天線31接收到信號(hào)，然后經(jīng)信號(hào)解 碼電路8進(jìn)行解碼，最后經(jīng)串口通訊電路34輸出。 信號(hào)編碼電路28和信號(hào)解碼電路8的核心芯片是可編程門陣列(簡稱FPGA)，所 用FPGA芯片為Altera公司CycloneII系列的EP2C5。 射頻發(fā)射電路29和射頻接收電路7的核心是挪威Nordic Semiconductor ASA生 產(chǎn)的射頻發(fā)射/接收芯片nRF2401，這個(gè)芯片是載波頻率為2. 4GHz (ISM，即工業(yè)、科學(xué)和醫(yī) 用頻段)的無線射頻收發(fā)芯片。 圖6說明了電路板的安裝方式，其中感應(yīng)電源的整流穩(wěn)壓電路23、AD轉(zhuǎn)換電路27、 采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路32、信號(hào)編碼電路28、射頻發(fā)射電路29、發(fā)射天線30及恒流源電路制成 一塊環(huán)形電路板4，然后通過螺釘35安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)3內(nèi)，旋轉(zhuǎn)環(huán)防護(hù)蓋36通過螺釘37固定 在旋轉(zhuǎn)環(huán)3上，用來保護(hù)環(huán)形電路板4。 圖7說明了本發(fā)明的的旋轉(zhuǎn)式銑削振動(dòng)測量刀柄裝配圖，先通過螺釘17將內(nèi)裝IC壓電晶體加速度傳感器5和傳感器安裝底座15的組合體安裝在刀柄1上；然后將旋轉(zhuǎn)環(huán)3 套入刀柄1，并用螺釘38固定；將環(huán)形電路板4通過螺釘35安裝到旋轉(zhuǎn)環(huán)3內(nèi)；通過螺釘 37將旋轉(zhuǎn)環(huán)防護(hù)蓋36固定到旋轉(zhuǎn)環(huán)3上；然后將銑刀39安裝到刀柄1上。
圖8說明了本發(fā)明在機(jī)床上的安裝及整個(gè)系統(tǒng)的連接將靜止環(huán)2通過強(qiáng)力磁鐵 吸附到銑床床身上，隨后將安裝振動(dòng)傳感器銑刀刀柄1、加速度傳感器5、旋轉(zhuǎn)環(huán)3及銑刀39 等的組合體安裝在銑床的主軸上，靜止環(huán)2和旋轉(zhuǎn)環(huán)3之間保證0. 5mm左右的間隙；再通過 導(dǎo)線將高頻振蕩器6和靜止環(huán)2上的插座24連接；振蕩信號(hào)發(fā)生電路18、功率放大器19、 變壓器20、射頻接收電路7、信號(hào)解碼電路8、串口通訊電路34放置在一個(gè)電器箱內(nèi)，整個(gè)系 統(tǒng)的連接完成。 本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式銑削振動(dòng)測量儀的一種優(yōu)選方案的技術(shù)指標(biāo)為 錐柄形式IS050 測量物理量銑削振動(dòng) 測量方向正交的3個(gè)方向采樣頻率290kHz (單方向)，100kHz (三方向) 振動(dòng)傳感器靈敏度20mV/g 振動(dòng)傳感器測量范圍250g peak 寬頻帶分辨率0. 0005g rms 幅值線性1% 頻率范圍0. 5-6kHz 安裝諧振頻率41kHz 橫向靈敏度《5% 感應(yīng)電源可提供電能0. 5W(最大) 感應(yīng)電源傳輸效率約30 % 感應(yīng)電源靜止環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)之間間隙0. 5 0. 8mm 無線傳輸載波頻率2. 4GHz 無線發(fā)射天線內(nèi)置式 無線信號(hào)傳輸距離〈3m 無線信號(hào)傳輸編碼方式SPI協(xié)議 無線傳輸頻率3. lkHz (最高) A/D轉(zhuǎn)換12位 輸出信號(hào)通訊方式RS232 上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā) 明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的 一般原理應(yīng)用到其它實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施 例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種銑削振動(dòng)測量儀，其包括刀具刀柄、供電系統(tǒng)、信號(hào)傳送系統(tǒng)，其特征在于其還包括振動(dòng)傳感器，振動(dòng)傳感器安裝在刀柄上測量出刀具的振動(dòng)信號(hào)；信號(hào)傳送系統(tǒng)接收振動(dòng)信號(hào)并發(fā)送；供電系統(tǒng)提供電源。
2. 如權(quán)利要求1所述的銑削振動(dòng)測量儀，其特征在于所述振動(dòng)傳感器采用恒流源電 路供電，恒流源電路置于供電系統(tǒng)內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1所述的銑削振動(dòng)測量儀，其特征在于所述振動(dòng)傳感器采用內(nèi)置IC壓 電晶體加速度傳感器。
4. 如權(quán)利要求1所述的銑削振動(dòng)測量儀，其特征在于所述供電系統(tǒng)采用感應(yīng)供電方式。
5. 如權(quán)利要求4所述的銑削振動(dòng)測量儀，其特征在于所述供電系統(tǒng)包括高頻振蕩器、 靜止環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)，靜止環(huán)固定于機(jī)床床身上，靜止環(huán)不是一個(gè)完整的環(huán)，是整個(gè)圓環(huán)的三分 之一，其內(nèi)嵌有內(nèi)部固定有初級(jí)線圈的導(dǎo)磁鐵芯；旋轉(zhuǎn)環(huán)固定于刀柄上，其內(nèi)嵌有內(nèi)部固定 有次級(jí)線圈的導(dǎo)磁鐵芯，還包括置于旋轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)的恒流源電路，靜止環(huán)上還設(shè)有用來將高頻 振蕩器產(chǎn)生的電流信號(hào)輸送給初級(jí)線圈的插座。
6. 如權(quán)利要求5所述的銑削振動(dòng)測量儀，其特征在于所述高頻振蕩器的振蕩信號(hào)發(fā) 生電路產(chǎn)生高頻振蕩信號(hào)，經(jīng)功率放大器進(jìn)行功率放大及變壓器提升電壓，由插座輸送至 初級(jí)線圈中產(chǎn)生高頻交變電流，從而在初級(jí)線圈周圍產(chǎn)生高頻電磁場，次級(jí)線圈被感應(yīng)后 產(chǎn)生交變電流，經(jīng)過整流穩(wěn)壓電路后輸出穩(wěn)定的電壓對旋轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)的所有電路供電。
7. 如權(quán)利要求5所述的銑削振動(dòng)測量儀，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)還安裝有整流穩(wěn) 壓電路，通過旋轉(zhuǎn)環(huán)防護(hù)蓋保護(hù)電路。
8. 如權(quán)利要求1所述的銑削振動(dòng)測量儀，其特征在于所述信號(hào)傳送系統(tǒng)通過A/D轉(zhuǎn) 換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，然后再將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并以無 線電波的形式將信號(hào)發(fā)射出去并接收信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的無線傳輸。
9. 如權(quán)利要求8所述的銑削振動(dòng)測量儀，其特征在于所述信號(hào)傳送系統(tǒng)包括A/D轉(zhuǎn) 換電路，接收振動(dòng)傳感器的模擬量輸出信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，用來保 存A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)；編碼電路，對數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼；發(fā)射電路，發(fā)射編碼后的信號(hào)；接 收電路，接收發(fā)射電路發(fā)出的信號(hào)；解碼電路，對接收到的信號(hào)解碼還原；還原數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電 路，用來保存解碼后的數(shù)據(jù)；串口通訊電路，輸出解碼還原后的數(shù)字信號(hào)。
10. 如權(quán)利要求9所述的銑削振動(dòng)測量儀，其特征在于所述A/D轉(zhuǎn)換電路、采集數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)電路、編碼電路及發(fā)射電路置于供電系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)環(huán)防護(hù)蓋保護(hù)電路。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)式銑削振動(dòng)測量儀，其包括銑刀刀柄、振動(dòng)傳感器、供電系統(tǒng)及信號(hào)傳送系統(tǒng)，振動(dòng)傳感器包括內(nèi)裝IC壓電晶體加速度傳感器及恒流源電路；信號(hào)傳送系統(tǒng)采集振動(dòng)傳感器輸出的信號(hào)，再將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后通過無線傳輸方式發(fā)送出去，并進(jìn)行無線信號(hào)的接收、解碼和存儲(chǔ)；供電系統(tǒng)采用電磁感應(yīng)的方式對銑刀刀柄內(nèi)的傳感器及電路進(jìn)行供電。本發(fā)明在銑刀刀柄內(nèi)安裝了振動(dòng)傳感器，使銑刀刀柄自身具備振動(dòng)信號(hào)的測試功能，且刀柄結(jié)構(gòu)簡單，制作方便；本發(fā)明的感應(yīng)供電系統(tǒng)使得供電不受刀柄旋轉(zhuǎn)影響；本發(fā)明的無線傳輸信號(hào)方式可使信號(hào)接收端適當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)離切削區(qū)域。
文檔編號(hào)H02J17/00GK101718578SQ200910198798
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者劉曉東 申請人:同濟(jì)大學(xué)