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专利名称：一种基于pci接口的光栅尺数据采集卡的制作方法
技术领域：
一种基于PCI接口的光栅尺数据采集卡技术领域[0001]本实用新型涉及一种基于PCI接口的光栅尺数据采集卡，属于数据采集技术领域。
背景技术：
[0002]光栅尺传感器是将光源、两块长光栅(动尺和定尺)、光电检测器件等组合在一起构成的传感器。它利用光栅的莫尔条纹和光电转换技术，以数字(脉冲)方式表示线性位移量的高精度位移传感器。由于光栅传感器具有性能稳定、可靠性好、测量精度高、测量范围大、使用方便等优点，广泛使用在三坐标(多坐标)测量机上。然而，目前我国国内对光栅尺传感器的数据采集都是使用数显箱来完成的，该数显箱使用GIE120001计数芯片，最大计数频率仅为1MHz，且最多只能有3路同时计数，还有其计数处理芯片使用的是8位单片机。此外，数显箱还要配套专用键盘、显示屏、数码管、电源以及数显箱外壳等，导致其成本较高，而且由于数据处理使用8位单片机来完成，使得数据处理的速度与精度不高。发明内容[0003]本实用新型的目的在于提供一种基于PCI接口的光栅尺数据采集卡。利用计算机的强大功能来实现高速计数。[0004]本实用新型是这样构成的基于PCI接口的光栅尺数据采集卡，包括PCI接口和 PCI接口芯片，PCI接口芯片连接微控制器，微控制器连接FPGA芯片，FPGA芯片连接调理电路，调理电路连接光栅尺传感器。[0005]上述的基于PCI接口的光栅尺数据采集卡，FPGA芯片连接寻边器。[0006]本实用新型使用高时钟频率的FPGA可编程逻辑阵列芯片，并使用低成本的PCI总线接口芯片，而且使用带有8KB静态RAM的微控制器作为PCI接口芯片与FPGA芯片的中转单元，比目前使用的51单片机综合性能大幅度提高，保证了数据处理的实时性，并可以开发出易用性好、通用性强、交互性好的测量软件。本实用新型的采集方式完全改变了以前的数显箱方式，大大降低了硬件成本。


[0007]附图1为本实用新型的结构示意图；具体实施方式
[0008]本实用新型的实施例基于PCI接口的光栅尺数据采集卡，如图1所示，采用现有的PCI接口 1和PCI接口芯片2，PCI接口芯片2连接微控制器3，微控制器3可采用带有 8KB静态存储器SRAM的微控制器，负责与PCI接口芯片2以及FPGA芯片4进行信息中转。 微控制器3连接FPGA芯片4，FPGA芯片4连接调理电路5，调理电路5连接光栅尺传感器 6。FPGA芯片4可采用ACTEL公司的FPGA芯片，该芯片集成上百万个逻辑门电路，最高计数3频率可达350MHz，可满足任何高速、高精度的光栅尺传感器。[0009]FPGA芯片4连接寻边器7，寻边器7采用现有市场的成品，用于采集时自动找寻数据采集点。[0010]工作流程如下通过光栅尺传感器6对待测物体的三坐标距离进行测量，并将测量的距离转换为两路相位差为90度的方波信号，此方波信号经过调理电路5后，再由FPGA 芯片4将其进行4细分计数，计数结果存入微控制器3中，微控制器3将计数结果通过PCI 接口 1和PCI接口芯片2传送至通用计算机，计算机根据所接收的数据进行处理，从而计算出光栅尺移动的距离。
权利要求1.一种基于PCI接口的光栅尺数据采集卡，包括PCI接口(1)和PCI接口芯片O)，其特征在于PCI接口芯片(2)连接微控制器(3)，微控制器(3)连接FPGA芯片(4)，FPGA芯片(4)连接调理电路(5)，调理电路( 连接光栅尺传感器(6)。
2.根据权利要求1所述的基于PCI接口的光栅尺数据采集卡，其特征在于FPGA芯片(4)连接寻边器(7)。
专利摘要本实用新型公开了一种基于PCI接口的光栅尺数据采集卡，包括PCI接口(1)和PCI接口芯片(2)，其特征在于PCI接口芯片(2)连接微控制器(3)，微控制器(3)连接FPGA芯片(4)，FPGA芯片(4)连接调理电路(5)，调理电路(5)连接光栅尺传感器(6)。本实用新型使用高时钟频率的FPGA可编程逻辑阵列芯片，并使用低成本的PCI总线接口芯片，使用带有8KB静态RAM的微控制器作为中转单元，比目前使用的51单片机综合性能大幅度提高，保证了数据处理的实时性，并可以开发出易用性好、通用性强、交互性好的测量软件。本实用新型的采集方式完全改变了以前的数显箱方式，大大降低了硬件成本。
文档编号G01B11/02GK202329560SQ20112048026
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者刘光林, 姚凯学, 张厚武 申请人:贵州英特利智能控制工程研究有限责任公司