《高性能栅式数字位移测量及传输技术研发与应用》

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研究目的:

制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。量具被誉为“制造业的眼睛”,数显量具产品在国外工业发达国家的制造业生产现场中已经得到推广普及,日本三丰、瑞士TESA和Sylvac、德国Mahr等世界著名量具制造厂商开发的数显量具技术,引领着该领域的发展趋势。

中国汽车制造业、压缩机、家电制造业等产品零部件的先进生产流水线上,数显量具也得到了很好应用。但是中国生产的栅式数显量具主要集中在中、低端产品,其测量系统存在工作环境受限、超速丢数以及数据传输依靠有线传输导致使用场地受限等缺点,这极大地制约了中国基础工业的发展。因此,急需开发出具有自主知识产权的高性能栅式数字位移测量及传输技术,提高现有测量系统的可靠性和环境适应性,并能将测量数据实时便捷的进行传输,提升国产量具的整体水平,为“中国制造2025”提供有力支撑。该公司将高性能栅式数字位移测量及传输技术应用到数显量具,实现了每年项目收入1000多万元,项目利润每年100多万,具有较好的经济效益。

主要技术创新点:

近年来,公司不断致力于研制新的产品,主要在如下几个方面有所创新:

1)在国内首次提出了传感器交流驱动和信号接收的鉴相处理方法,设计开发了磁栅传感器,完成了电路集成化,突破了磁栅位移测量技术,基于该项技术的位移测量系统达到IP67防护等级。

2)采用粗测、中测、细测三条码道的方法,实现了传感器的绝对位置编码和间歇供电,提高了测量可靠性,降低了测量系统的功耗。

3)基于Zigbee的底层协议,创新性的提出伪随机码地址识别配对方法及加密算法,采用休眠唤醒机制,降低位移测量系统无线传输模块功耗;制定数据通信协议、采用地址码区分方式解决发送接收模块数据竞争问题,加入反馈应答机制,确保数据正确传输,利用ID_pad、源地址和目标地址等方式解决不同套系统之间的数据交叉传输问题,突破了无线传输技术,实现了无线组网及远距离传输。

成果产生的价值:

社会价值:

1)通过技术创新,填补了国内在磁栅测量和容栅绝对编码领域的技术空白。

2)提高了数显量具产品的环境适应性、可靠性和数据传输的便捷性,提升了量具行业的水平,提高了产品的竞争力。

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