|本期目录/Table of Contents|

[1]杨 利,刘海龙*.基于AT89C51的高精度位移测量系统的设计与实现[J].工业仪表与自动化装置,2021,(05):35-38.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2021.05.008]
　YANG Li,LIU Hailong*.Design and realization of high precision displacement measuring system based on AT89C51[J].Industrial Instrumentation & Automation,2021,(05):35-38.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2021.05.008]
点击复制

基于AT89C51的高精度位移测量系统的设计与实现

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2021年05期
页码:
35-38
栏目:
出版日期:
2021-10-15

文章信息/Info

Title:
Design and realization of high precision displacement measuring system based on AT89C51
作者:
杨 利; 刘海龙*
湖南铁道职业技术学院，湖南 株洲 412001
Author(s):
YANG Li; LIU Hailong*
（Hunan Railway Professional Technology College, Hunan Zhuzhou 412001,China）
关键词:
高精度; 位移测量; 长光栅传感器
Keywords:
high precision;  displacement measurement;  raster sensor
分类号:
TP212
DOI:
10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2021.05.008
文献标志码:
A
摘要:
在数控机床加工、机器手臂精准定位等自动控制过程中，位移参数的测量精度直接影响着自动控制的精度。为实现对位移的精确测量，设计了一个基于AT89C51单片机的高精度位移测量系统。该系统利用步进电机旋转带动被测物体直线移动，AT89C51单片机根据长光栅传感器采集的信号计算出位移方向和大小，传输给LCD显示屏实时显示。同时采用两个光电传感器作为限位开关，控制电机切换旋转方向，实现被测物体的来回移动。实验表明，该高精度位移测量系统在（-35 cm，35 cm）的位移范围内实际相对误差和示值相对误差均小于0.5%，符合工业生产的精度需求。
Abstract:
In automatic control processes such as CNC machine tool processing and precise positioning of robots, the measurement accuracy of displacement directly affects the accuracy of automatic control. In order to realize the accurate measurement of displacement, a high-precision displacement measurement system based on AT89C51 single-chip microcomputer is designed. The system uses the rotation of a stepper motor to drive the measured object to move linearly. The AT89C51 microcontroller calculates the displacement direction and value based on the signal collected by the raster sensor, and transmits it to the LCD display for real-time display. At the same time, two photoelectric sensors are used as limit switches to control the motor to switch the direction of rotation to realize the back and forth movement of the measured object. Experiments show that the actual relative error of the high-precision displacement measurement system within the displacement range of (-35 cm, 35 cm) is less than 0.5%, which meets the accuracy requirements of industrial production.

参考文献/References:

[1]王春伟.试析测量技术在机械生产制造中的应用[J].科学技术创新,2020(24):18-19.

[2]尹云飞,刘兆武,吉日嘎兰图,等.二维光栅位移测量技术综述[J].中国光学,2020,13(06):1224-1238.
[3]周航汛,熊显名,张文涛,等.高采样频率位移测量系统硬件架构设计[J].现代电子技术,2020,43(22):10-14.
[4]张勇.基于高精度测量机器人的位移监测应用分析[J].城市勘测,2020(05):152-157.
[5]王玉珍,贺小军,张磊.基于STM32的高精度位移自动测试仪研发[J].传感器世界,2020,26(09):28-31.
[6]荣锋,韩信,郭翠娟.基于电涡流传感器的微位移测量系统的设计[J].仪表技术与传感器,2020(09):12-18.

相似文献/References:

[1]杨 智,段鹏斌.一种基于模糊控制的温度控制器设计[J].工业仪表与自动化装置,2015,(03):90.
　YANG Zhi,DUAN Pengbin.A temperature controller design based on fuzzy control[J].Industrial Instrumentation & Automation,2015,(05):90.
[2]金佛荣,郑天云,李志杰.基于光栅尺的岩石形变测量仪设计[J].工业仪表与自动化装置,2018,(05):122.[doi:1000-0682（2018）05-0000-00]
　JIN Forong,ZHENG Tianyun,LI Zhijie.Design of rock deformation measuring instrument based on grating ruler[J].Industrial Instrumentation & Automation,2018,(05):122.[doi:1000-0682（2018）05-0000-00]
[3]宛传友,侯 飞,周 坤,等.基于小波分析的高精度X射线测厚仪系统设计[J].工业仪表与自动化装置,2019,(03):113.[doi:1000-0682(2019)03-0000-00]
　WAN Chuanyou,HOU Fei,ZHOU Kun,et al.Design of high precision X-ray thickness gauge system based on wavelet analysis[J].Industrial Instrumentation & Automation,2019,(05):113.[doi:1000-0682(2019)03-0000-00]
[4]谢永超,杨 利*.一种高精度智能测距装置的设计[J].工业仪表与自动化装置,2021,(04):19.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2021.04.004]
　XIE Yongchao,YANG Li*.Design of a high-precision intelligent distance measuring device[J].Industrial Instrumentation & Automation,2021,(05):19.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2021.04.004]
[5]时 航,李玥华,周京博,等.基于STM32的液压缸位移测量系统设计[J].工业仪表与自动化装置,2023,(01):9.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2023.01.002]
　SHI Hang,LI Yue-hua,ZHOU Jing-bo,et al.Design of hydraulic cylinder displacement measurement system based on STM32[J].Industrial Instrumentation & Automation,2023,(05):9.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2023.01.002]
[6]雷丽江,卢欣春,李学胜,等.高精度小量程静力水准仪的设计与应用[J].工业仪表与自动化装置,2023,(01):40.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2023.01.008]
　LEI Lijiang,LU Xinchun,LI Xuesheng,et al.Design and application of small range static level with high precision[J].Industrial Instrumentation & Automation,2023,(05):40.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2023.01.008]
[7]郁文君,潘理卿,张 杰.多通道数据采集与分析系统设计[J].工业仪表与自动化装置,2023,(03):22.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2023.03.005]
　YU Wenjun,PAN Liqing,ZHANG Jie.Design of multi-channel data acquisition and analysis system[J].Industrial Instrumentation & Automation,2023,(05):22.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2023.03.005]
[8]刘荆飞,任宝利,廖中亮,等.基于国民技术MCU全国产测温模块设计[J].工业仪表与自动化装置,2024,(01):25.[doi:DOI:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2024.01.006]
　LIU Jingfei,REN Baoli,LIAO Zhongliang,et al.Design of domestic production temperature measurement module based onnational technology MCU[J].Industrial Instrumentation & Automation,2024,(05):25.[doi:DOI:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2024.01.006]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2021-01-20

基金项目：
湖南省教育厅科学研究项目（20B392）；
湖南省自然科学基金资助项目（2020JJ6095）

作者简介：
杨利，女，讲师，研究方向：传感器技术应用。

通信作者：
刘海龙，男，副教授，研究方向为传感器技术应用。
更新日期/Last Update: 1900-01-01