Цифровой индикатор часового типа с подключением к компьютеру

Обновлено: 06.07.2024

Индикатор часового типа – это многофункциональный высокоточный измерительный инструмент, применяемый для измерения, а также для выявлений отклонений размеров деталей в серийном производстве. Его действие основано на работе реечно-зубчатой и шестеренной передачи. Возвратно-поступательное движение измерительного стержня преобразуется во вращательное движение стрелки индикатора. Как правило, индикатор часового типа многооборотный, то есть число оборотов отсчитывает отдельный циферблат.
Прибор используется совместно с крепежными элементами, такими как стойки и штативы. Они должны иметь прочное массивное основание и быть устойчивыми. Для фиксации индикатора на стойке или штативе предусмотрено два варианта крепления: это может быть ушко, расположенное на задней панели устройства, или присоединительная гильза диаметром 8h7.

Индикатры часового типа выпускаются в нескольких типовидах:

Индикатор часового ИЧ и ИТ предназначаются для измерения абсолютных и относительных линейных размеров, а также для определения величины отклонений от определенной геометрической формы и взаимного расположения поверхностей. Отличие между типами состоит в том, что прибор с маркировкой ИЧ обладает стержнем, который перемещается параллельно шкале, а ИТ - с перемещением измерительного стержня перпендикулярно шкале.
Специальные индикаторы часового типа ИЧС предназначаются для настройки узлов станков и используются при обработке деталей.
Индикатор часового типа ИЧТ предназначается для измерения твердости металлов и их сплавов согласно методу Роквелла в качестве отсчетного устройства. При измерении данным методом твердости при малых нагрузках используется индикатор часового типа 3ИЧТ.

Приборы должны эксплуатироваться при температуре 20±15ºС и относительной влажности воздуха не более 80% при температуре 25ºС. Материал изготовления – углеродистая или нержавеющая сталь, измерительные поверхности покрыты твердым сплавом. Хранить многооборотный индикатор следует в специальном пластиковом или деревянном кейсе, который поставляется в наборе.
Приборы соответствуют ГОСТ 577-68, а так же требованиям технической документации фирмы-изготовителя.

Вот… Так о чем это я… ААА… (эт Glenfiddich 12 лет выдержки влияет).
Осмелюсь показать свой заказ под свои фрезерно-токарные станки.

Будучи на стадии переделки с архаичного LPT на usb управлениe своего CNC(чпу)фрезера… замучился замерами своего «индикатора» произ. Mitutoyo. Ну-устал я по стрелкам глазом «бегать». Особенно когда «пропуск шагов», визг «шаговиков»,«набегание» ошибки через пару сотен строк G-code, и прочие сопутствующие нюансы сего непростого дела. Извините!

Созрел для заказа цифрового индикаторa часового типа, с бегающими цыферками.

Вот коробочка из твердого картона:

Вот содержимое, батареи нетуть(продавец предупреждал), тип SR44-не такая уж и редкость:

Вот включение:

В работе:

«Расчеленка», принцип замера как и на цифровых штангенциркулей, чёрная колбаска эпоксидки прикрывает выходы емкостных датчиков.

Мои «прелести»:

«Расчеленка» «noname» часиков… купленных офлайн, давным-давно.

Описание работы:
Метал исполнения нормуль, не пластилин, не царапал, на тест Роквелла не носил. В рамках.

Измерительный стержень-при нажатие/отпускание возращается на 0,00…
Включение-Замер:0,00

Для капризных:
Не хватает подсветки экрана, и Min/Max значения.
Корпус не герметичный.СОЖ не потянет.

Могет на будущие, будет куплена циф. приблуда под погонялом Ping/swing indicator(Извините, не знаю русских названий). Онные тоже нужны и удобны:)
.

В наши дни все большую популярность приобретают измерительные приборы с цифровой индикацией результатов измерений, например, цифровые штангенциркули, микрометры или индикаторы часового типа (ИЧТ). У большинства таких приборов есть порт для вывода данных на внешнее устройство для сохранения или анализа. Как правило, это последовательный интерфейс вывода, использующий линию данных DT и линию cтробирующего сигнала CLK. При попытке прочтения такого сигнала обычным способом возникает проблема несовместимости, так как выводимые данные имеют нестандартные уровни напряжений и разные логические форматы.

В статье описывается один из способов чтения и передачи информации с ИЧТ на ПК.

В данном проекте ставилась задача автоматизации процесса измерения амплитуды вибрации рабочего конца сонотрода в установке для ультразвуковой сварки металлов. Во время сварки сонотрод совершает колебания с частотой около 20 кГц и амплитудой от 20 до 40 микрон.


Рисунок 1.	Механический ИТЧ при измерении амплитуды колебаний сонотрода.

Изначально для измерения амплитуды вибрации сонотрода использовался механический ИЧТ (Рисунок 1). Во время сварки отмечалось максимальное отклонение стрелки, и затем из этого значения вычиталось показание прибора в состоянии покоя. Разница этих двух значений и равна амплитуде колебаний сонотрода.

Рисунок 2.

Электронный ИТЧ типа ClockwiseTools DITR-0105.

В данном проекте был использован цифровой ИЧТ типа ClockwiseTools DITR-0105, показанный на Рисунке 2. Прибор имеет ЖКИ для отображения результатов измерения и последовательный интерфейс для вывода данных. В процессе работы с ИЧТ выяснилось, что выходной порт имеет три линии – землю GRND, линию данных DT и линию синхронизации CLK. Осциллограммы сигналов на этих линиях показаны на Рисунках 3, 4 и 5.


Рисунок 3.	Один полный пакет данных ИТЧ.


Рисунок 4.	Несколько пакетов данный на выходе ИТЧ.


Рисунок 5.	Несколько бит данных на выходе ИТЧ.

При анализе стало ясно, что для передачи этой информации в ПК требовалось решить две проблемы:

Преобразовать нестандартные уровни выходных сигналов ИЧТ (низкий – 0 В, высокий – 1.5 В) в уровни ТТЛ.
Декодировать выходные данные, представленные в неизвестном формате, и преобразовать их в формат, пригодный для передачи в ПК, например RS-232.

Первая проблема была решена с помощью преобразователя уровней, формирующего сигналы TTL для подачи их на цифровые входы микроконтроллера (МК).

Для решения второй проблемы используется МК (Arduino Nano), который принимает TTL сигналы, обрабатывает их и формирует выходные данные в формате RS-232. (Точнее, логический формат выходных данных – это RS-232, но физически сигналы поступают на вход ПК через стандартный порт USB).

Сначала остановимся подробнее на первой проблеме. Как уже отмечалось выше, входные сигналы имеют уровни 0 и 1.5 В. Для формирования сигналов ТТЛ уровня была применена схема на основе компаратора LM339 (использовались два канала из четырех). Один канал обрабатывает сигнал DT, второй – CLK. Принцип работы схемы прост – на отрицательные входы обоих компараторов подается опорное напряжение величиной примерно +1 В. На положительные входы поступают сигналы с ИЧТ. Выходы компаратора повторяют изменения входных сигналов, но уже с уровнями ТТЛ. Эти выходные ТТЛ сигналы подаются на цифровые входы МП для дальнейшей обработки.

Рисунок 6.

Аналоговая часть проекта.

Рисунок 7.

Микропроцессор Arduino Nano.

Рисунок 8.

Источник питания проекта.

Электроника проекта условно разделена на три блока. Их схемы изображены на Рисунках 6, 7 и 8. Печатная плата показана на Рисунке 9, а внешний вид – на Рисунке 10. Файлы Gerber можно скачать по ссылке в конце статьи.

Рисунок 9.

Печатная плата проекта (верхний слой зеленый, нижний – красный).


Рисунок 10.	Трехмерная модель модуля.

Заметим, что в проекте есть несколько компонентов, которые в данной версии не используются и включены в схему только для будущего использования. Это третий и четвертый компараторы (U1B и U1D), а также резисторы R12 … R19.

Кроме того, в проект добавлен второй МК, чтобы иметь на печатной плате дубликаты всех выводов микроконтроллера для удобства отладки.

Все эти дополнительные компоненты являются частью проекта печатной платы и файлов Gerber, но в данном проекте не используются и не устанавливались.

Обработка входных сигналов и формирование выходных данных в формате RS-232 была выполнена с использованием Arduino Nano и программы на языке C++.

Описание алгоритма и программы

Как уже было отмечено выше, МП должен выполнить две задачи:

Декодировать входные импульсы;
Сформировать данные для передачи на ПК.

При анализе входных импульсов выяснилось следующее:

Данные поступают в последовательном коде;
Пакеты поступают с частотой примерно 10 Гц;
Длина одного пакета 9 мс;
Чтение линии DT происходит по переднему фронту сигнала CLK;
Биты собраны в группы по 4, и таких групп в пакете 6; таким образом, полный пакет данных содержит 24 бита;
Младший бит приходит первым, старший – последним;
Первые 16 бит содержат двоичный код результата измерения, последние 8 бит содержат информацию о знаке результата (бит 20) и о единицах измерения (бит 23).

Заметим, что в данной версии программы информация о единицах измерения не обрабатывается, так как предполагается, что ИЧТ работает в метрической системе.

МП постоянно проверяет состояние входа CLK, и как только поступает импульс, МП читает состояние линии DT и сохраняет прочитанное значение в буфере данных размером в 24 байта.

После каждого прочтенного импульса запускается таймер ожидания. Если после последнего принятого импульса прошло время, большее, чем заданное, последний принятый пульс считается последним в предыдущем пакете, а следующий принятый импульс будет считаться первым в следующем пакете. Такой алгоритм позволяет определить начало и конец данных, начиная с любой временнóй точки, и приводит к потере только самого первого пакета. Все последующие пакеты, начиная со второго, принимаются и декодируются без проблем.

Итак, как только МП обнаружил, что пришел последний пульс в пакете, выполняется следующая последовательность действий:

добрый вечер. предлагают индикатор часового типа повышенной точности не совсем стандартный. с ценой деления 0,001. стоит ли брать или хватит обычного 0,01. для нечастых токарно-фрезерных-сверлильных работ.

Комментарии 26

Без него как без рук 0.01

вполне хватает 0,01

если советский, рабочий и недорого, я бы взял, даже если он сейчас не нужен.например простой ИЧ на барахолке за 500р. взял и считаю недорого. Если рублей 500, то бери, это же инвестиции в мастерскую.

вот лично я бы отдал тысячу если бы он нужен был прям сейчас, ну или в ближайшее время для конкретной работы, а так…

Особой нужды в таком точном нет. Есть двп нормальный по 0.01. СССР и немецкий

Если советский сдайте в калибровку и получите реальную точность

Советский судя по всему)

скорее всего он дюймовый, если до тысячных

На шкале указано в мм

скорее всего он дюймовый, если до тысячных

На алиэкспресс нашел индикатор ИЧ-10 за 300-350р. Теперь думаю стоит его брать или лучше российский?

можно смело брать, но смотри на задню крышку — они есть с ушком или с плоской крышкой, соответственно вариантов закрепления меньше

На алиэкспресс нашел индикатор ИЧ-10 за 300-350р. Теперь думаю стоит его брать или лучше российский?

Возьми отечественный. Он металлический с латунными шестернями. Польские и китайские из дешевой серии откровенное фуфло.

Они даже, которые наши сделаны в Китае

хватит и 0,01, но инструмента много не бывает я бы взял и 0,001 :) Собственно что в свое время и сделал, теперь есть и 0,002 и 0,005 и 0,001 и 0,01 и с ушками и без и большие и маленькие и ИРБ и ИРТ и много еще чего :)

а мне бы для моего плоскошлифа как раз пойдет)
нужен редко, но иногда нужен)
продай!

Для ваших работ обычного соточного хватит на 100%. Тысячный уже будет неудобен.

Если поверочную лабораторию будешь открывать, то можно и взять :)
с делением 0,01 сотку можно измерять размер органической клетки, при точении, фрезеровании, сверлении не каждый станок может дать точность в сотку, не считая шероховатость поверхности после обработки.
0,001 микроны это уже для шлифовки…

Если цена гуманная почему не взять, вдруг пригодится, да и продать всегда можно!

С ней тяжело работать. Цена деления всей шкалы 0.1мм. При работе идет вибрация и мало что видно. Хотя на 1 и 2 микроны тоже есть несколько штук. Пользуюсь соточной. Подарят- забери )))

Вы правы, неудобно. Только это у соточного один оборот = 1мм, у тысячного 0.1мм.

Для токарных и фрезерных достаточно обычного. С делением 0.001 это уже на шлифовку и притирку нужно.

Индикаторы измерительные представляют собой отсчетные устройства, которые применяются для определения размеров деталей, проверки отклонений габаритов от заданных техническими параметрами стандартов, контроля качества продукции.

Челябинский инструментальный завод является производителем большого количества индикаторов различных типов, которые используются для микрометрических измерений. В продаже представлены такие варианты:

Индикаторы часового типа. Наиболее распространенная модель измерительного прибора. Имеет цилиндрический корпус, внутри которого размещаются реечно-зубчатые и шестеренные передачи, которые соединены с механической стрелкой и рабочим элементом. Поступательное движение рабочей части передается на стрелку, которая показывает размер или отклонение от заданного параметра. Отдельной разновидностью этих инструментов являются многооборотные индикаторы, которые позволяют замерять отклонения от нормы в большем диапазоне.
Рычажно-зубчатые индикаторы. Особенностью этого инструмента является использование рычага с разным размеров плечей вместо зубчатого механизма. Малое плечо прикреплено к измерительному элементу или непосредственно касается поверхности, а больше задействует зубчатую передачу с закрепленной на ней стрелкой. Основное отличие этих инструментов – большая точность.
Пружинные измерительные головки. Они также называются микрокаторами или микраторами и имеют максимальную точность измерений. В качестве механизма, передающего усилие на стрелку, используется свернутая пружина. Точность в зависимости от модели может достигать 0,0001 мм.
Электронные индикаторы. Могут иметь различные механизмы измерений, отличаются от перечисленных выше моделей наличием цифрового жидкокристаллического дисплея, на котором отображаются измеряемое значение или отклонение от нормы.

Чтобы купить индикаторы и другие измерительные приборы, оформляйте заявку на сайте или звоните менеджерам отдела продаж ЧИЗ. Возможна доставка продукции по любому адресу в пределах России.

Все цены на сайте носят информационный характер и не являются публичной офертой.
Рекомендуемые разделы

Читайте также: