万心，王炜，厉振宇

（1.天津工业大学 电气工程与自动化学院，天津 300387；2.天津工业大学 信息与通信工程学院）

引 言

1 系统的组成及工作原理

传统的机械设备测量仪器，其功能固定、扩展性差，且测试系统开发时间长。美国国家仪器NI公司于1986年提出的虚拟仪器的概念，引发了传统仪器领域的一场重大变革。其将计算机强大的数字处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，大大增强了传统仪器的功能。而NI公司开发的图形化开发平台LabVIEW无疑是虚拟仪器的杰出代表。

蜗杆传动过程中，往往会碰到蜗杆蜗轮啮合中心距测量问题。本系统主要设计交错放置在检具底盘上蜗杆副啮合运动中的传动中心距以及蜗轮转角值的位置信息数据采集电路，并在上位机LabVIEW8.6软件开发平台上实时显示出位置信息关系曲线以及对采集数据进行统计分析。

图1 系统组成结构框图

图1为系统组成结构框图。该光栅测量系统主要由PC工控机、STC89C55、信号接口电路、信号预处理电路以及液晶显示控制电路组成。其中，角编码器和光栅尺传感器组成光栅位移量测量的检测传输平台，分别输出蜗轮转角值和蜗杆副传动中心距位置信息；然后再经过光电转换以及整形放大电路，输出单片机可以识别的相位角相差90°的2路方波序列脉冲信号（A相主信号和B相副信号），另外还输出一个作为校验Z信号。硬件接口电路将3路信号输入到信号预处理电路进行位移脉冲数据、移动方向以及原点信息的预处理，再由单片机通过数据总线根据需要读取、处理和显示数据，随后通过RS232串口总线将采集的多路数据送入LabVIEW软件平台进行检测以及分析。……