CH716534A2 - Laser coaxiality meter control system and control method. - Google Patents

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CH716534A2
CH716534A2 CH00973/20A CH9732020A CH716534A2 CH 716534 A2 CH716534 A2 CH 716534A2 CH 00973/20 A CH00973/20 A CH 00973/20A CH 9732020 A CH9732020 A CH 9732020A CH 716534 A2 CH716534 A2 CH 716534A2
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts , sowie ein entsprechendes Steuerverfahren. Bei dem Steuersystem ist ein Halbleiter-Laser mit einem PSD-Sensor verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang einer Messverstärkungsschaltung verbunden ist, wobei ein Ausgang der Messverstärkungsschaltung mit einem A/D-Umwandlungsanschluss eines Ein-Chip-Computermoduls verbunden ist, wobei ein P1-Ausgang des Ein-Chip-Computermoduls mit einem Eingang eines LED-Anzeigemoduls verbunden und ein P2-Eingang des Ein-Chip-Computermoduls mit einem Ausgang eines Tastenmoduls verbunden ist, wobei das Ein-Chip-Computermodul über ein Kommunikationsschnittstellenmodul mit einem PC in bidirektionaler Verbindung steht. An dem Tastenmodul sind eine Taste „Fehler anzeigen“, eine Taste „Messung starten“, eine Taste „Messung beenden“, eine Taste „Einstellung“ und eine Taste „Rücksetzen“ vorgesehen. Mit der Einrichtung wird ein Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts verwirklicht. Mit dem Verfahren wird ein Steuerverfahren eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts verwirklicht.The invention relates to a control system for a laser coaxiality measuring device and a corresponding control method. In the control system, a semiconductor laser is connected to a PSD sensor, the output of which is connected to an input of a measurement amplification circuit, an output of the measurement amplification circuit being connected to an A / D conversion port of a one-chip computer module, a P1 The output of the one-chip computer module is connected to an input of an LED display module and a P2 input of the one-chip computer module is connected to an output of a key module, the one-chip computer module in bidirectional connection with a PC via a communication interface module stands. A “Display error” button, a “Start measurement” button, a “End measurement” button, a “Settings” button and a “Reset” button are provided on the button module. The device realizes a control system of a laser coaxiality measuring device. The method realizes a control method of a laser coaxiality measuring device.

Description

Beschreibung description

Technisches Gebiet Technical area

[0001] Die vorliegende Erfindung gehört zu dem Gebiet der Signalverarbeitung und betrifft insbesondere ein Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts und ein Steuerverfahren dafür. The present invention belongs to the field of signal processing and, more particularly, relates to a control system of a laser coaxiality measuring device and a control method therefor.

Stand der Technik State of the art

[0002] Die Koaxialität bezieht sich auf den Ausmaß der Abweichung einer Ist-Achse einer gemessenen Oberfläche voneiner Referenzachse. Bei praktischer Arbeit muss häufig die Koaxialität gemessen werden und bei einigen wichtigen Teilen wird die Eigenschaften eines Produkts unmittelbar durch seine Koaxialität beeinflusst. Gegebenenfalls kann bei einer schlechten Koaxialität eine zusammengebaute Maschine nicht normal arbeiten. Laut einer Bericht von Monsanto, einem Unternehmen in der Chemieindustrie in Texas, USA, werden 60% der schwingungsbedingten Unfälle durch eine exzentrische mechanische Welle verursacht, weshalb auf die Messung der Koaxialität großer Wert gelegt werden muss. Mit der Entwicklung der präzise Prüfung und der präzise Bearbeitungstechnologie wird der Koaxialitäts-Messtechnologie mit hoher Genauigkeit große Aufmerksamkeit im Inland und Ausland geschenkt und darauf wird großer Wert gelegt. Die Koaxialitätsmessung mit hoher Genauigkeit stellt ein gemeinsame technische Herausforderung der mechanischen Industrie dar, die die Herstellungs- und Montagegenauigkeit großer Anlagen sowie deren Betriebszustand und Lebensdauer beeinflusstund die wirtschaftliche Entwicklung Chinas eingeschränkt. The coaxiality relates to the extent of the deviation of an actual axis of a measured surface from a reference axis. In practical work, it is often necessary to measure coaxiality, and for some important parts the properties of a product are directly influenced by its coaxiality. In some cases, if the coaxiality is poor, an assembled machine may not operate normally. According to a report from Monsanto, a chemical company in Texas, USA, 60% of vibration-related accidents are caused by an eccentric mechanical shaft, so measuring coaxiality must be of great importance. With the development of the precise inspection and the precise machining technology, great attention is paid to the coaxiality measuring technology with high accuracy at home and abroad, and great importance is attached to it. The coaxiality measurement with high accuracy represents a common technical challenge of the mechanical industry, which influences the manufacturing and assembly accuracy of large systems as well as their operating condition and service life and restricts the economic development of China.

[0003] Zurzeit steht auf dem inländischen und dem ausländischen Markt kein zuverlässiges Messgerät mit hoher Genauigkeit zur Verfügung, wobei der technische Schlüsselpunkt und die Schwierigkeit in der Einrichtung einer Messungs-Referenzlinie mit einer großen Spannweite liegen. Zur Koaxialitätsmessung werden in der Regel drei Verfahren verwendet, nämlich das Stahldraht-Verfahren, das Laserkollimator-Verfahren und das Mikrofluchtfernrohr-Verfahren. Dabei weist dasStahldraht-Verfahren eine geringe Genauigkeit auf. Im Falle des Mikrofluchtfernrohr-Verfahrens wird bei einer großen Messentfernung neben unklarer Bildgebung und großem manuellem Beobachtungsfehler eine kontinuierliche Fokussierung für verschiedene Messentfernung benötigt, was zu einer winzigen Änderung der optische Achse des Instruments, also der Kollimationsreferenz, führt. Ein Spalt, der zur Ermöglichung einer Fokussierbewegung benötigt wird, führt dazu, dass die Linsen verschiedene Mittelpunktabweichungen aufweisen. Während eines Messvorgangs führt zudem eine Berührung des Instruments bei manueller Fokussierung ebenfalls zu einer, zufälligen Änderung der optischen Achse, wodurch die Genauigkeit des Instruments beschränkt wird. Zum Erhöhen der Genauigkeit wurden Maßnahmen zum Stabilisieren des Lichtstrahls vorgeschlagen. At present, there is no reliable measuring device with high accuracy available in the domestic and overseas markets, the technical key point and difficulty being in establishing a measurement reference line with a large span. As a rule, three methods are used to measure the coaxiality, namely the steel wire method, the laser collimator method and the micro-alignment telescope method. The steel wire method has a low level of accuracy. In the case of the micro-alignment telescope method, in addition to unclear imaging and large manual observation errors, continuous focusing for different measuring distances is required for a large measuring distance, which leads to a tiny change in the optical axis of the instrument, i.e. the collimation reference. A gap, which is required to enable a focusing movement, results in the lenses having different center-point deviations. During a measurement process, touching the instrument when focusing manually also leads to a random change in the optical axis, which limits the accuracy of the instrument. In order to increase the accuracy, measures have been proposed to stabilize the light beam.

[0004] Aufgrund der hohen Helligkeit und der guten Ausrichtung des Lasers findet die Laserkollimationstechnik bereits Anwendung bei der Messung der Koaxialität. Die Koaxialitätsmessung anhand des Laserkollimationsverfahrens zeichnet sich durch schnelle Messung, gute praktische Anwendbarkeit und Tragbarkeit aus, und daher weist ein derartiges Instrument breite Anwendungsaussichten auf. Due to the high brightness and the good alignment of the laser, the laser collimation technology is already used in the measurement of the coaxiality. The coaxiality measurement by the laser collimation method is characterized by quick measurement, good practicality and portability, and therefore such an instrument has wide application prospects.

[0005] Aufgrund schneller Ansprechgeschwindigkeit, hoher Auflösung, der Möglichkeit zur kontinuierlichen Prüfung, einfacher Peripherieschaltung und niedriger Kosten wird ein neuartiger positionsempfindlicher Detektor (PSD) im In- undAusland bereits für praktische Anwendung geforscht. Jedoch steht im Stand der Technik noch kein komplettes Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts zur Verfügung. Due to the fast response speed, high resolution, the possibility of continuous testing, simple peripheral circuitry and low costs, a novel position-sensitive detector (PSD) is already being researched for practical application at home and abroad. However, a complete control system of a laser coaxiality measuring device is not yet available in the prior art.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Überwinden der vorstehenden Nachteile im Stand der Technik ein Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts und ein Steuerverfahren dafür bereitzustellen, wobei mitder Einrichtung durch die Verbindungen zwischen einem Halbleiter-Laser, einem PSD-Sensor, einem Messverstärkungsmodul, einem Ein-Chip-Computermodul, einem LED-Anzeigemodul, einem Tastenmodul, einem Kommunikationsschnittstellenmodul und einem PC ein Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts verwirklicht wird. Mit dem Verfahrenwird ein Steuerverfahren eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts verwirklicht. The present invention has for its object to overcome the above disadvantages in the prior art to provide a control system of a laser coaxiality measuring device and a control method therefor, wherein with the device through the connections between a semiconductor laser, a PSD sensor, a Measurement amplification module, a one-chip computer module, an LED display module, a key module, a communication interface module and a PC, a control system of a laser coaxiality measuring device is realized. The method realizes a control method of a laser coaxiality measuring device.

[0007] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch: According to the invention, the object is achieved by:

Erste technische Lösung First technical solution

Ein Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts umfasst einen Halbleiter-Laser, einen PSD-Sensor, ein Messverstärkungsmodul, ein Ein-Chip-Mikrocomputermodul, ein LED-Anzeigemodul, ein Tastenmodul, ein Kommunikationsschnittstellenmodul und einen PC, wobei der Halbleiter-Laser mit dem PSD-Sensor verbunden ist, dessenAusgang mit einem Eingang einer Messverstärkungsschaltung verbunden ist, wobei ein Ausgang der Messverstärkungsschaltung mit einem A/D-Umwandlungsanschluss des Ein-Chip-Computermoduls verbunden ist, wobei einP1-Ausgang des Ein-Chip-Computermoduls mit einem Eingang des LED-Anzeigemoduls verbunden, wobei ein P2Eingang des Ein-Chip-Computermoduls mit einem Ausgang des Tastenmoduls verbunden ist, wobei das Ein-ChipComputermodul über das Kommunikationsschnittstellenmodul mit dem PC in bidirektionaler Verbindung steht; A control system of a laser coaxiality measuring device comprises a semiconductor laser, a PSD sensor, a measurement amplification module, a one-chip microcomputer module, an LED display module, a key module, a communication interface module and a PC, the semiconductor laser being connected to the PSD Sensor is connected, the output of which is connected to an input of a measurement amplification circuit, wherein an output of the measurement amplification circuit is connected to an A / D conversion terminal of the one-chip computer module, wherein a P1 output of the one-chip computer module is connected to an input of the LED Display module connected, wherein a P2 input of the one-chip computer module is connected to an output of the key module, wherein the one-chip computer module is in bidirectional connection with the PC via the communication interface module;

und wobei an dem Tastenmodul eine Taste „Fehler anzeigen", eine Taste „Messung starten", eine Taste „Messung beenden", eine Taste „Einstellung" und eine Taste „Rücksetzen" vorgesehen sind. and a "Display error" button, a "Start measurement" button, a "End measurement" button, a "Settings" button and a "Reset" button are provided on the button module.

[0008] Ferner ist vorgesehen, dass das Messverstärkungsmodul eine PSD-Sensormessschaltung und eine PSD-Signalverarbeitungsschaltung umfasst; die PSD-Sensormessschaltung einen Anschluss PI, einen Widerstandskasten UR, einenKondensator C1, eine primäre Operationsverstärkerschaltung, einen Widerstand R3, einen Widerstand R5, einen Widerstand R6, einen Widerstand R8, eine sekundäre Operationsverstärkerschaltung, einen Widerstand R10, eine Diode D und einen Anschluss P2 umfasst; Pin 2 des Anschlusses P1 jeweils mit Pin 4 des Anschlusses PI, einem Ende des Widerstandskastens UR, einem Ende des Kondensators C1 und einem Erdungsdraht verbunden und das andere Ende des Kondensators 01 jeweils mit Pin 3 des Anschlusses P1 und einem verstellbaren Ende des Widerstandskastens UR verbunden ist; das andere Ende des Widerstandskastens UR mit einer +5V-Stromversorgung verbunden ist, wobei Pin1 und Pin 5 des Anschlusses PI mit zwei Eingangspins der ersten primären Operationsverstärkerschaltung verbunden sind, wobei ein Ausgangspin der primären Operationsverstärkerschaltung jeweils durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstand R3 und dem Widerstand R6 an einen Eingangspin der sekundären Operationsverstärkerschaltung angeschlossen ist, während der andere Ausgangspin der primären Operationsverstärkerschaltung durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstand R5 und dem Widerstand R8 an einen Eingangspin der sekundären Operationsverstärkerschaltung angeschlossen ist, wobei ein Ausgangspin der sekundären Operationsverstärkerschaltung durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstand R10 jeweils an die Diode D und Pin 1 des Anschlusses P2 angeschlossen ist, wobei die Diode D mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei das andere Ausgang der sekundären Operationsverstärkerschaltung mit Pin 4 des Anschlusses P2 verbunden ist, und wobei Pin 2 und Pin 3 des Anschlusses P2 mit dem Erdungsdraht verbunden sind; die primäre Operationsverstärkerschaltung einen Verstärker des Modells TL061 umfasst; It is further provided that the measurement amplification module comprises a PSD sensor measurement circuit and a PSD signal processing circuit; the PSD sensor measurement circuit has a terminal PI, a resistor box UR, a capacitor C1, a primary operational amplifier circuit, a resistor R3, a resistor R5, a resistor R6, a resistor R8, a secondary operational amplifier circuit, a resistor R10, a diode D and a terminal P2 includes; Pin 2 of connection P1 is connected to pin 4 of connection PI, one end of resistance box UR, one end of capacitor C1 and a ground wire, and the other end of capacitor 01 is connected to pin 3 of connection P1 and an adjustable end of resistance box UR is; the other end of the resistor box UR is connected to a + 5V power supply, pin 1 and pin 5 of the connection PI being connected to two input pins of the first primary operational amplifier circuit, one output pin of the primary operational amplifier circuit being connected in series with the resistor R3 and the resistor R6 is connected to an input pin of the secondary operational amplifier circuit, while the other output pin of the primary operational amplifier circuit is connected to an input pin of the secondary operational amplifier circuit through a series connection with the resistor R5 and the resistor R8, an output pin of the secondary operational amplifier circuit through a series connection with the resistor R10 respectively connected to the diode D and pin 1 of the terminal P2, the diode D being connected to the ground wire, the other output of the secondary operational amplifier circuit to pin 4 of the Terminal P2 is connected, and wherein pin 2 and pin 3 of terminal P2 are connected to the ground wire; the primary operational amplifier circuit comprises a model TL061 amplifier;

und die sekundäre Operationsverstärkerschaltung einen Verstärker des Modells OP07 umfasst. and the secondary operational amplifier circuit comprises a model OP07 amplifier.

[0009] Ferner ist vorgesehen, dass die primäre Operationsverstärkerschaltung einen Kondensator O2, einen Widerstand R1, einen Widerstandskasten UR1, einen Verstärker A1, einen Kondensator 03, einen Widerstand R2, einen Widerstandskasten UR2 und einen Verstärker A2 umfasst; der Kondensator 02, der Widerstand R1 und der Verstärker A1 zueinander parallel geschaltet sind, wobei ein Plus-Eingang des Verstärkers A1 mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei Pin 1 aneiner Seite des Verstärkers A1 durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstandskasten UR1 an Pin 5 des Verstärkers A1 angeschlossen ist und zwei Pins an der anderen Seite an -12 V bzw. +12 V angeschlossen sind, der Kondensator 03,der Widerstand R2 und der Verstärker A2 zueinander parallel geschaltet sind, wobei ein Plus-Eingang des VerstärkersA2 mit dem - Erdungsdraht verbunden ist, wobei Pin 1 an einer Seite des Verstärkers A2 durch eine Reihenschaltung mitdem Widerstandskasten UR2 an Pin 5 des Verstärkers A2 angeschlossen ist und zwei Pins an der anderen Seite an -12Vbzw. +12V angeschlossen sind. It is further provided that the primary operational amplifier circuit comprises a capacitor O2, a resistor R1, a resistor box UR1, an amplifier A1, a capacitor 03, a resistor R2, a resistor box UR2 and an amplifier A2; the capacitor 02, the resistor R1 and the amplifier A1 are connected in parallel to each other, with a positive input of the amplifier A1 being connected to the ground wire, with pin 1 on one side of the amplifier A1 through a series connection with the resistance box UR1 on pin 5 of the amplifier A1 is connected and two pins on the other side are connected to -12 V or +12 V, the capacitor 03, the resistor R2 and the amplifier A2 are connected in parallel to each other, with a plus input of the amplifier A2 connected to the - ground wire where pin 1 on one side of amplifier A2 is connected to pin 5 of amplifier A2 through a series circuit with resistor box UR2 and two pins on the other side are connected to -12V or + 12V are connected.

[0010] Ferner ist vorgesehen, dass die sekundäre Operationsverstärkerschaltung einen Widerstand R4, einen Widerstandskasten UR3, einen Verstärker A3, einen Widerstand R7, einen Widerstandskasten UR4, einen Verstärker A4 und einen Widerstand R9 umfasst; der Widerstand R4 und der Verstärker A3 zueinander parallel geschaltet sind, wobei ein Plus-Eingang des Verstärkers A3 mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei Pin 1 an einer Seite des Verstärkers A3 durcheine Reihenschaltung mit dem Widerstandskasten UR3 an Pin 8 des Verstärkers A3 angeschlossen ist und zwei Pins an der anderen Seite des Verstärkers A3 an -12 V bzw. +12 V angeschlossen sind, wobei der Widerstand R7 und derVerstärker A4 zueinander parallel geschaltet sind, wobei ein Plus-Eingang des Verstärkers A4 durch eine Reihenschaltungmit dem Widerstand R9 mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei Pin 1 an einer Seite des Verstärkers A4 durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstandskasten UR4 an Pin 8 des Verstärkers A4 angeschlossen ist und zwei Pins an der anderen Seite des Verstärkers A4 an -12 V bzw. +12 V angeschlossen sind. It is further provided that the secondary operational amplifier circuit comprises a resistor R4, a resistor box UR3, an amplifier A3, a resistor R7, a resistor box UR4, an amplifier A4 and a resistor R9; the resistor R4 and the amplifier A3 are connected in parallel to each other, a positive input of the amplifier A3 being connected to the ground wire, pin 1 on one side of the amplifier A3 being connected in series with the resistor box UR3 to pin 8 of the amplifier A3 and two pins on the other side of amplifier A3 are connected to -12 V and +12 V, respectively, with resistor R7 and amplifier A4 connected in parallel to each other, with a plus input of amplifier A4 connected in series with resistor R9 to the ground wire is connected, where pin 1 on one side of amplifier A4 is connected to pin 8 of amplifier A4 through a series circuit with resistor box UR4 and two pins on the other side of amplifier A4 are connected to -12 V or +12 V.

[0011] Ferner ist vorgesehen, dass die PSD-Signalverarbeitungsschaltung UR, einen Kondensator 03, 101, IC2, einenKondensator 01, einen Widerstand Rf1, einen Kondensator 02, einen Widerstand Rf2, einen Widerstand R1, einen Widerstand R2, einen Widerstand R3, einen Widerstand R4, einen Widerstand R5, einen Widerstand R6, einen Widerstand R7, IC3, IC4, IC5, IC6, einen Widerstand R8 und einen Widerstand R9 umfasst; Pin 1 von UR jeweils mit einem MinusEingang von 101 und einem Ende des Widerstands Rf 1 verbunden ist, wobei der Kondensator 01 und der Widerstand Rf 1 zueinander parallel geschaltet sind, wobei der Widerstand Rf 1 am anderen Ende jeweils mit einem Ende des Widerstands R1, einem Ausgang von 101 und einem Ende des Widerstands R4 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R1 jeweils mit einem Ende des Widerstands R5, einem Minus-Eingang von IC3 und einem Ende des Widerstands R2 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R5 jeweils mit einem Ausgang von IC3 und einem Ende des Widerstands R8 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R8 jeweils mit einem Ende des Widerstands R9 und einem Minus-Eingang von IC5 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R9 jeweils miteinem Ausgang von IC5 und mit IC6 verbunden ist, wobei IC6 jeweils mit einem Ende des Widerstands R6 und einem Ausgang von IC4 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R6 jeweils mit einem Ende des Widerstands R3 und einem Minus-Eingang von IC4 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R3 jeweils mit dem anderen Ende des Widerstands R2, einem Ende des Widerstands Rf2 und einem Ausgang von IC2 verbunden ist, wobei der Kondensator 02 und der Widerstand Rf2 zueinander parallel geschaltet sind, wobei das andere Ende des Widerstands Rf2 mit UR und einem Minus-Eingang von IC2 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R4 jeweils miteinem Plus-Eingang von IC4 und mit dem Widerstand R7 verbunden ist, wobei der Widerstand R7 mit dem Erdungsdrahtverbunden ist, wobei Plus-Eingänge von 101, IC2, IC3 und IC5 jeweils mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei Pin It is further provided that the PSD signal processing circuit UR, a capacitor 03, 101, IC2, a capacitor 01, a resistor Rf1, a capacitor 02, a resistor Rf2, a resistor R1, a resistor R2, a resistor R3, a Resistor R4, resistor R5, resistor R6, resistor R7, IC3, IC4, IC5, IC6, resistor R8, and resistor R9; Pin 1 of UR is each connected to a minus input of 101 and one end of the resistor Rf 1, the capacitor 01 and the resistor Rf 1 being connected in parallel to one another, the resistor Rf 1 at the other end each being connected to one end of the resistor R1, an output of 101 and one end of resistor R4, the other end of resistor R1 being respectively connected to one end of resistor R5, a minus input of IC3 and one end of resistor R2, the other end of resistor R5 each connected to an output of IC3 and one end of resistor R8, the other end of resistor R8 each connected to one end of resistor R9 and a minus input of IC5, the other end of resistor R9 each connected to an output of IC5 and connected to IC6, with IC6 each connected to one end of resistor R6 and an output of IC4, the other end of resistor R6 respectively ls is connected to one end of resistor R3 and a minus input of IC4, with the other end of resistor R3 connected to the other end of resistor R2, one end of resistor Rf2 and an output of IC2, with capacitor 02 and the resistor Rf2 are connected in parallel with each other, the other end of the resistor Rf2 being connected to UR and a minus input of IC2, the other end of the resistor R4 being connected to a plus input of IC4 and to the resistor R7, respectively, where resistor R7 is connected to the ground wire, with plus inputs of 101, IC2, IC3 and IC5 each connected to the ground wire, where Pin

3 von UR jeweils mit dem Kondensator C3 und einer +10-Stromversorgung verbunden ist, und wobei der KondensatorC3 mit dem Erdungsdraht verbunden ist. 3 of UR is each connected to capacitor C3 and a +10 power supply, and capacitor C3 is connected to the ground wire.

[0012] Ferner ist vorgesehen, dass das LED-Anzeigemodul einen Dekodier-Antriebschip U2, einen Dekodier-AntriebschipU3, eine Nixie-Röhre DS1, eine Nixie-Röhre DS2, eine Nixie-Röhre DS3, eine Nixie-Röhre DS4, eine Nixie-Röhre DS5 undeine Nixie-Röhre DS6 umfasst; der Dekodier-Antriebschip U2 jeweils mit der Nixie-Röhre DS1, der Nixie-Röhre DS2, derNixie-Röhre DS3, der Nixie-Röhre DS4, der Nixie-Röhre DS5 und der Nixie-Röhre DS6 verbunden und der Dekodier-Antriebschip U3 jeweils mit der Nixie-Röhre DS1, der Nixie-Röhre DS2, der Nixie-Röhre DS3, der Nixie-Röhre DS4, derNixie-Röhre DS5 und der Nixie-Röhre DS6 verbunden ist. It is also provided that the LED display module has a decoding drive chip U2, a decoding drive chip U3, a Nixie tube DS1, a Nixie tube DS2, a Nixie tube DS3, a Nixie tube DS4, a Nixie tube Includes tube DS5 anda Nixie tube DS6; the decoding drive chip U2 is connected to the Nixie tube DS1, the Nixie tube DS2, the Nixie tube DS3, the Nixie tube DS4, the Nixie tube DS5 and the Nixie tube DS6 and the decoding drive chip U3 is connected to it the Nixie tube DS1, the Nixie tube DS2, the Nixie tube DS3, the Nixie tube DS4, the Nixie tube DS5 and the Nixie tube DS6 is connected.

[0013] Ferner ist vorgesehen, dass das Tastenmodul einen Tastenschalter SO, einen Tastenschalter S1, einen Tastenschalter S2, einen Tastenschalter S3, einen Tastenschalter S4, einen Widerstand R30, einen Widerstand R31, einen Widerstand R32, einen Widerstand R33 und einen Widerstand R34 umfasst; der Tastenschalter SO mit dem Widerstand R30, der Tastenschalter S1 mit dem Widerstand R31, der Tastenschalter S2 mit dem Widerstand R32, der Tastenschalter S3 mit dem Widerstand R33 und der Tastenschalter S4 mit dem Widerstand R34 in Reihe geschaltet ist, wobei der Tastenschalter SO, der Tastenschalter S1, der Tastenschalter S2, der Tastenschalter S3 und der Tastenschalter S4 jeweils mit dem Erdungsdraht verbunden sind, und wobei der Widerstand R30, der Widerstand R31, der Widerstand R32, der Widerstand R33 und der Widerstand R34 jeweils mit VCC verbunden sind. It is further provided that the key module comprises a key switch SO, a key switch S1, a key switch S2, a key switch S3, a key switch S4, a resistor R30, a resistor R31, a resistor R32, a resistor R33 and a resistor R34 ; the key switch SO with the resistor R30, the key switch S1 with the resistor R31, the key switch S2 with the resistor R32, the key switch S3 with the resistor R33 and the key switch S4 with the resistor R34 is connected in series, the key switch SO, the Key switch S1, key switch S2, key switch S3 and key switch S4 are each connected to the ground wire, and resistor R30, resistor R31, resistor R32, resistor R33 and resistor R34 are respectively connected to VCC.

Zweite technische Lösung Second technical solution

[0014] Ein Steuerverfahren, das auf der Grundlage des Steuersystems eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts nach der ersten technischen Lösung verwirklicht wird, umfasst die folgenden Schritte: A control method which is implemented on the basis of the control system of a laser coaxiality measuring device according to the first technical solution comprises the following steps:

Schritt a: Einstellen der Höhe des Halbleiter-Lasers vor einer Messung mittels des Messgeräts, sodass ein Laserstrahlauf den Mittelpunkt einer optischen Zielscheibe auftrifft, wobei das LED-Anzeigemodul den Wert 0 anzeigt; Step a: setting the height of the semiconductor laser before a measurement by means of the measuring device so that a laser beam strikes the center of an optical target, the LED display module displaying the value 0;

Schritt b: Starten eines Programms und Anzeigen eines Positionssignals eines Anschlags auf dem LED-Anzeigemodul; Step b: starting a program and displaying a position signal of a stop on the LED display module;

Schritt c: Drücken der Start-Taste an dem Tastenmodul, Drücken der Messung-Taste nach Loslassen der Start-Taste,um die Messung der ersten Daten durchzuführen, und Loslassen der Messung-Taste, um einen Abweichungswert aufdem LED-Anzeigemodul zu zeigen; Step c: pressing the start key on the key module, pressing the measurement key after releasing the start key to perform the measurement of the first data, and releasing the measurement key to show a deviation value on the LED display module;

Schritt d: Verschieben der optischen Zielscheibe bis zu einer zweiten Messposition, Drücken der Start-Taste undDrücken der Messung-Taste, um die Messung zweiter Daten durchzuführen; und Step d: moving the optical target disk to a second measurement position, pressing the start key and pressing the measurement key to carry out the measurement of the second data; and

Schritt e: Fortschreiten der Messung wie oben beschrieben bis zum Messen der letzten Daten, Halten der BeendenTaste gedrückt, Drücken der Start-Taste, Drücken der Messung-Taste nach Loslassen der Start-Taste, wobei die Messung der letzten Daten durchgeführt wird und alle Daten über das Kommunikationsschnittstellenmodul an den PC zur Bewertung des Koaxialitätsfehlers übermittelt werden, und Loslassen der Messung-Taste und der Beenden-Taste, umdie Messung zu beenden. Step e: Continue the measurement as described above up to the measurement of the last data, hold down the End key, press the start key, press the measurement key after releasing the start key, the measurement of the last data is carried out and all data via the communication interface module to the PC for evaluation of the coaxiality error, and releasing the measurement button and the end button to end the measurement.

[0015] Ferner ist vorgesehen, dass durch Drücken einer Kommunikation-Taste die Kommunikation erfolgt, um die gemessene und verarbeitete Daten an den PC zur Verarbeitung zu übermitteln. It is also provided that the communication takes place by pressing a communication button in order to transmit the measured and processed data to the PC for processing.

[0016] Ferner ist vorgesehen, dass nach einem Messvorgang die Start-Taste gedrückt wird, um den Ausgangszustandwiederherzustellen und einen nächsten Messvorgang vom Anfang an durchzuführen. It is also provided that after a measurement process, the start button is pressed in order to restore the initial state and to carry out a next measurement process from the beginning.

[0017] Gegenüber dem Stand der Technik zeichnet sich die vorliegende Erfindung durch die folgenden vorteilhaften Auswirkungen aus: Compared to the prior art, the present invention is characterized by the following advantageous effects:

Der vorliegenden Erfindung stellt ein Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts und ein Steuerverfahren dafürbereit, wobei mit der Einrichtung durch die Verbindungen zwischen einem Halbleiter-Laser, einem PSD-Sensor, einemMessverstärkungsmodul, einem Ein-Chip-Computermodul, einem LED-Anzeigemodul, einem Tastenmodul, einemKommunikationsschnittstellenmodul und einem PC ein Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts verwirklichtwird, das sich vorteilhaft durch hohe Messgenauigkeit, hohe Auflösung, hohe Prüfungseffizienz und niedrige Herstellungskosten auszeichnet, womit ein neuartiges Mittel und ein Messgerät zur Koaxialitätsmessung mit hoher Genauigkeit bereitgestellt werden. Mit dem Verfahren wird ein Steuerverfahren eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts verwirklicht. The present invention provides a control system of a laser coaxiality meter and a control method therefor, wherein the device is provided by the connections between a semiconductor laser, a PSD sensor, a measurement amplification module, a one-chip computer module, an LED display module, a key module, a communication interface module and a personal computer, a control system of a laser coaxiality measuring device is realized which is advantageously characterized by high measurement accuracy, high resolution, high testing efficiency and low manufacturing cost, thus providing a novel means and a measuring device for measuring coaxiality with high accuracy. The method realizes a control method of a laser coaxiality measuring device.

Kurzbeschreibung der Figuren Brief description of the figures

[0018] [0018]

Figur 1 zeigt ein strukturelles Blockdiagramm der vorliegenden Erfindung, Figure 1 shows a structural block diagram of the present invention,

Figur 2 zeigt einen Schaltplan der Messschaltung eines PSD-Sensors, Figure 2 shows a circuit diagram of the measuring circuit of a PSD sensor,

Figur 3 zeigt einen Schaltplan einer PSD-Signalverarbeitungsschaltung, Figure 3 shows a circuit diagram of a PSD signal processing circuit,

Figur 4 zeigt einen Schaltplan einer Verbindungsschaltung eines Ein-Chip-Computermoduls (Figur 4a zeigt einenSchaltplan einer Verbindungsschaltung der oberen Hälfte des Ein-Chip-Computermoduls und Figur 4b zeigt einenSchaltplan einer Verbindungsschaltung der unteren Hälfte des Ein-Chip-Computermoduls), FIG. 4 shows a circuit diagram of a connection circuit of a one-chip computer module (FIG. 4a shows a circuit diagram of a connection circuit of the upper half of the one-chip computer module and FIG. 4b shows a circuit diagram of a connection circuit of the lower half of the one-chip computer module),

Figur 5 zeigt einen Schaltplan eines Kommunikationsschnittstellenmoduls, Figure 5 shows a circuit diagram of a communication interface module,

Figur 6 zeigt eine Darstellung eines Stromversorgungsmoduls, Figure 6 shows a representation of a power supply module,

Figur 7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Hauptprogramms des Ein-Chip-Computers, FIG. 7 shows a flow chart of a main program of the one-chip computer,

Figur 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines A/D-Umwandlungs-Unterprogramms, und FIG. 8 shows a flow chart of an A / D conversion subroutine, and

Figur 9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Anzeige-Unterprogramms. FIG. 9 shows a flow diagram of a display subroutine.

Konkrete Ausführungsformen Concrete embodiments

[0019] Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen auf die vorliegende Erfindung näher eingegangen. The present invention will be discussed in more detail below with reference to the accompanying drawings.

Erste konkrete Ausführungsform First concrete embodiment

[0020] Wie sich aus Figur 1 ergibt, umfasst ein Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts einen Halbleiter-Laser,einen PSD-Sensor, ein Messverstärkungsmodul, ein Ein-Chip-Mikrocomputermodul, ein LED-Anzeigemodul, ein Tastenmodul, ein Kommunikationsschnittstellenmodul und einen PC. Der Halbleiter-Laser ist mit dem PSD-Sensor verbunden,dessen Ausgang mit einem Eingang einer Messverstärkungsschaltung verbunden ist, wobei ein Ausgang der Messverstärkungsschaltung mit einem A/D-Umwandlungsanschluss des Ein-Chip-Computermoduls verbunden ist, wobei ein P1Ausgang des Ein-Chip-Computermoduls mit einem Eingang des LED-Anzeigemoduls verbunden, wobei ein P2-Eingangdes Ein-Chip-Computermoduls mit einem Ausgang des Tastenmoduls verbunden ist, wobei das Ein-Chip-Computermodulüber das Kommunikationsschnittstellenmodul mit dem PC in bidirektionaler Verbindung steht. As can be seen from Figure 1, a control system of a laser coaxiality measuring device comprises a semiconductor laser, a PSD sensor, a measurement amplification module, a one-chip microcomputer module, an LED display module, a key module, a communication interface module and a PC . The semiconductor laser is connected to the PSD sensor, the output of which is connected to an input of a measurement amplification circuit, an output of the measurement amplification circuit being connected to an A / D conversion connection of the one-chip computer module, with a P1 output of the one-chip -Computer module is connected to an input of the LED display module, wherein a P2 input of the one-chip computer module is connected to an output of the key module, wherein the one-chip computer module is in bidirectional connection with the PC via the communication interface module.

[0021] An dem Tastenmodul sind eine Taste „Fehler anzeigen", eine Taste „Messung starten", eine Taste „Messung beenden", eine Taste „Einstellung" und eine Taste „Rücksetzen" vorgesehen. On the button module, a button "Display error", a button "Start measurement", a button "End measurement", a button "Settings" and a button "Reset" are provided.

[0022] Arbeitsprinzip: Über das Tastenmodul wird ein Befehl an das Ein-Chip-Computermodul gesendet, das anhand desBefehls eine Verarbeitung durchführt. Bei einem Messungsstartbefehl wird unter Verwendung des Halbleiter-Lasers alsdirekte Lichtquelle ein optisches Signal durch Erfassen einer Änderung der Position der Lichtquelle mittels des PSD-Sensors in ein elektrisches Signal umgewandelt und mittels des Messverstärkungsmoduls erfolgen eine Verstärkung und eine Addition- und Subtraktion-Operationsverarbeitung. Das Signal wird an einen A/D-Umwandlungsmodulanschluss desEin-Chip-Computermoduls zur A/D-Umwandlung und zur Speicherung übermittelt und über das LED-Anzeigemodul angezeigt. Die Daten werden zur Datenanalyse an den PC übermittelt. Working principle: A command is sent to the one-chip computer module via the key module, which performs processing based on the command. In the case of a measurement start command, using the semiconductor laser as a direct light source, an optical signal is converted into an electrical signal by detecting a change in the position of the light source by means of the PSD sensor, and amplification and addition and subtraction operation processing are carried out by means of the measurement amplification module. The signal is transmitted to an A / D conversion module connector of the one-chip computer module for A / D conversion and storage, and is displayed on the LED display module. The data is transmitted to the PC for data analysis.

[0023] Konkret ist das Modell des dargestellten Halbleiter-Lasers DH670-0.9-3. Somit werden kleine geometrische Abmessung, komfortable Montage und hohe Stabilität erzielt. Specifically, the model of the semiconductor laser shown is DH670-0.9-3. Thus, small geometric dimensions, convenient assembly and high stability are achieved.

[0024] Konkret handelt es sich bei dem PSD-Sensor um einen positionsempfindlichen Detektor. Als Empfangselement fürphotoelektrische Zielscheibe bei der vorliegenden Ausführungsform weist er die folgenden Vorteile auf: Specifically, the PSD sensor is a position-sensitive detector. As the receiving element for photoelectric target in the present embodiment, it has the following advantages:

1. Hohe Ansprechgeschwindigkeit: Die Ansprechgeschwindigkeit der photoelektrischen Umwandlung von PSD verhält sich umgekehrt proportional zu dem Produkt des Ausgangswiderstands und der Sperrschichtkapazität und liegt bei ungefähr wenigen ps. Gegenüber üblichen Photodioden ist die Ansprechgeschwindigkeit niedriger. Da er nicht abtastend arbeitet, weist er gegenüber abtastenden lichtempfindlichen Bauteilen wie CCD eine erheblich höhere Ansprecngeschwindigkeit auf. 1. High response speed: The response speed of the photoelectric conversion of PSD is inversely proportional to the product of the output resistance and the junction capacitance and is approximately a few ps. The response speed is lower than that of conventional photodiodes. Since it does not work with scanning, it has a considerably higher response speed compared to scanning light-sensitive components such as CCD.

2. Hohe Auflösung: Die Auflösung eines CCD-Bauteils hängt von dem Pixelabstand ab und liegt in der Regel bei mehrals zehn Mikrometern. Bei PSD-Bauteilen hängt die Auflösung aufgrund der kontinuierlichen empfindlichen Fläche vondem Geräusch einer externen Prüfungsschaltung und einem durch ein einfallendes Licht erzeugten Photostrom ab und beträgt in der Regel wenige Zehntel Mikrometer. 2. High resolution: The resolution of a CCD component depends on the pixel pitch and is usually more than ten micrometers. In the case of PSD components, due to the continuous sensitive surface, the resolution depends on the noise of an external test circuit and a photocurrent generated by an incident light and is usually a few tenths of a micrometer.

3. Möglichkeit zur gleichzeitigen Erfassung der Position und der Lichtstärke: Da die Lichtstärke im Zusammenhang mit dem gesamten optisch erzeugten Strom steht, kann durch Vorsehen einer zusätzlichen Leitung ein von einer Signalelektrode ausgegebener Strom aufsummiert werden, um einen Gesamtstrom zu erhalten, sodass die Lichtstärke des einfallenden Lichts dementsprechend ermittelt werden kann. 3. Possibility of simultaneous detection of the position and the light intensity: Since the light intensity is related to the total optically generated current, a current output by a signal electrode can be added up by providing an additional line in order to obtain a total current so that the light intensity of the incident light can be determined accordingly.

4. Der Positionsausgang ist unabhängig von der Stärke und der Größe des Lichtpunkts und steht nur im Zusammenhang mit der Position des Schwerpunkts des Lichts, sodass bei Anwendung von PSD kein anspruchsvolles und kompliziertes optisches Sammelsystem benötigt wird und die Größe des Lichtflecks keinen Einfluss auf die Nichtlinearität von PSD ausübt. Erst bei Ungleichmäßigkeit des Innenbereichs von PSD und bei einem Lichtfleck mit einem großen Durchmesser wird eine hohe Nichtlinearität verursacht. 4. The position output is independent of the strength and size of the light spot and is only related to the position of the center of gravity of the light, so that no sophisticated and complicated optical collection system is required when using PSD and the size of the light spot does not affect the non-linearity of PSD exercises. A high non-linearity is only caused when the inner area of PSD is unevenness and when there is a light spot with a large diameter.

5. Breiter Spektrum-Ansprechbereieh: Der Ansprechbereich liegt von 330 bis 1100 nm. 5. Broad spectrum response range: The response range is from 330 to 1100 nm.

6. Einfache Peripherieschaltung, komfortable Signalerfassung und niedrigerer Preis gegenüber photoelektrischen Array-Bauteilen. 6. Simple peripheral circuitry, convenient signal acquisition and lower price compared to photoelectric array components.

[0025] Konkret umfasst das Messverstärkungsmodul eine PSD-Sensormessschaltung und eine PSD-Signalverarbeitungsschaltung. Wie aus Figur 2 zu entnehmen ist, umfasst die PSD-Sensormessschaltung einen Anschluss PI, einenWiderstandskasten UR, einen Kondensator CI, eine primäre Operationsverstärkerschaltung, einen Widerstand R3, einen Widerstand R5, einen Widerstand R6, einen Widerstand R8, eine sekundäre Operationsverstärkerschaltung, einen Widerstand R10, eine Diode D und einen Anschluss P2. Pin 2 des Anschlusses P1 ist jeweils mit Pin 4 des Anschlusses P1, einem Ende des Widerstandskastens UR, einem Ende des Kondensators C1 und einem Erdungsdraht verbunden und das andere Ende des Kondensators C1 ist jeweils mit Pin 3 des Anschlusses P1 und einem verstellbaren Ende des Widerstandskastens UR verbunden, das andere Ende des Widerstandskastens UR mit einer +5V-Stromversorgungverbunden ist, wobei Pin 1 und Pin 5 des Anschlusses P1 mit zwei Eingangspins der ersten primären Operationsverstärkerschaltung verbunden sind, wobei ein Ausgangspin der primären Operationsverstärkerschaltung jeweils durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstand R3 und dem Widerstand R6 an einen Eingangspin der sekundären Operationsverstärkerschaltung angeschlossen ist, während der andere Ausgangspin der primären Operationsverstärkerschaltung durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstand R5 und dem Widerstand R8 an einen Eingangspin der sekundären Operationsverstärkerschaltung angeschlossen ist, wobei ein Ausgangspin der sekundären Operationsverstärkerschaltung durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstand R10 jeweils an die Diode D und Pin 1 des Anschlusses P2 angeschlossen ist, wobei die Diode D mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei das andere Ausgang der sekundären Operationsverstärkerschaltung mit Pin 4 des Anschlusses P2 verbunden ist, und wobei Pin 2 und Pin 3 des Anschlusses P2 mit dem Erdungsdraht verbunden sind; Specifically, the measurement amplification module comprises a PSD sensor measurement circuit and a PSD signal processing circuit. As can be seen from Figure 2, the PSD sensor measurement circuit comprises a terminal PI, a resistor box UR, a capacitor CI, a primary operational amplifier circuit, a resistor R3, a resistor R5, a resistor R6, a resistor R8, a secondary operational amplifier circuit, a resistor R10, a diode D and a terminal P2. Pin 2 of connector P1 is each connected to pin 4 of connector P1, one end of resistor box UR, one end of capacitor C1 and a ground wire, and the other end of capacitor C1 is each connected to pin 3 of connector P1 and an adjustable end of resistor box UR connected, the other end of the resistor box UR is connected to a + 5V power supply, with pin 1 and pin 5 of connection P1 being connected to two input pins of the first primary operational amplifier circuit, one output pin of the primary operational amplifier circuit each being connected in series with resistor R3 and the resistor R6 is connected to one input pin of the secondary operational amplifier circuit, while the other output pin of the primary operational amplifier circuit is connected to an input pin of the secondary operational amplifier circuit through a series connection with the resistor R5 and the resistor R8, wherein a The output pin of the secondary operational amplifier circuit is connected to the diode D and pin 1 of the terminal P2 through a series circuit with the resistor R10, the diode D being connected to the ground wire, the other output of the secondary operational amplifier circuit being connected to pin 4 of the terminal P2 , and where pin 2 and pin 3 of terminal P2 are connected to the ground wire;

[0026] Die primäre Operationsverstärkerschaltung umfasst einen Verstärker des Modells TL061. The primary operational amplifier circuit includes a model TL061 amplifier.

[0027] Die sekundäre Operationsverstärkerschaltung umfasst einen Verstärker des Modells OP07. The secondary operational amplifier circuit comprises a model OP07 amplifier.

[0028] Zwei aus dem PSD-Sensor stammende Stromsignale weisen eine sehr geringe Signalstärke auf und liegen impA-Bereich. Eine vorgeschaltete Verstärker-I/V-Umwandlungsschaltung muss daher geringes Rauschen und hohes Signal-Geräusch-Verhältnis des Ausgangs aufweisen, um nutzbares Signal verstärken und extrahieren zu können. Bei einerRauschquelle der I/V-Umwandlung handelt es sich um thermisches Rauschen an einem Rückkoppelwiderstand und äquivalentes Eingangsrauschen des Verstärkers. Durch Erhöhen des Rückkoppelwiderstands, beispielsweise auf 1M, kann Rauschen niedriger Frequenz verringert werden. Bei einer zweiten Rauschquelle der I/V-Umwandlung handelt es sichum einen Eingangs-Leckstrom des Operationsverstärkers. Zum Verringern des Operationsverstärkungs-Leckstroms wirdein J-FET-Operationsverstärker verwendet. Daher wird als vorgelagerter Verstärker, also die primäre Operationsverstärkerschaltung, ein Feldeffekttransistor-Operationsverstärker mit hoher Eingangsimpedanz und niedrigem Eingangsstrom,beispielsweise LF356, TL071, usw., eingesetzt. Two current signals originating from the PSD sensor have a very low signal strength and are in the impA range. An upstream amplifier I / V conversion circuit must therefore have low noise and a high signal-to-noise ratio of the output in order to be able to amplify and extract usable signal. An I / V conversion noise source is thermal noise on a feedback resistor and equivalent input noise to the amplifier. By increasing the feedback resistance, for example to 1M, low frequency noise can be reduced. A second source of noise in the I / V conversion is an input leakage current of the operational amplifier. A J-FET operational amplifier is used to reduce the operational gain leakage current. A field effect transistor operational amplifier with high input impedance and low input current, for example LF356, TL071, etc., is therefore used as the upstream amplifier, i.e. the primary operational amplifier circuit.

[0029] Als sekundärer Operationsverstärker wird ein Operationsverstärker OP07 mit hoher Genauigkeit verwendet, um Störung zu beseitigen und das Signal-Geräusch-Verhältnis und die Messgenauigkeit zu erhöhen. Zum Erhöhen der Auflösung des Instruments werden die zwei Signale, die durch den vorgelagerten Verstärker verstärkt werden, addiert bzw. subtrahiert und nach Verstärkung verschiedenen Ausmaßes dem Ein-Chip-Computer zur Datenerfassung zugeführt. DieMessschaltung des PSD-Sensors zeichnet sich durch stabiles Signal, gute Linearität, sehr geringe Nullpunktverschiebungund thermische Drift sowie hohe Erfassungsgenauigkeit aus und kann somit die Verwendungsanforderung erfüllen. As a secondary operational amplifier, an operational amplifier OP07 with high accuracy is used in order to eliminate interference and to increase the signal-to-noise ratio and the measurement accuracy. To increase the resolution of the instrument, the two signals, which are amplified by the upstream amplifier, are added or subtracted and, after amplification to a different extent, fed to the one-chip computer for data acquisition. The measuring circuit of the PSD sensor is characterized by a stable signal, good linearity, very low zero point shift and thermal drift as well as high detection accuracy and can therefore meet the requirements of use.

[0030] Wie sich aus Figur 2 ergibt, umfasst die primäre Operationsverstärkerschaltung konkret einen Kondensator O2, einen Widerstand R1, einen Widerstandskasten UR1, einen Verstärker A1, einen Kondensator 03, einen Widerstand R2, einen Widerstandskasten UR2 und einen Verstärker A2. der Kondensator 02, der Widerstand R1 und der Verstärker A1 zueinander parallel geschaltet sind, wobei ein Plus-Eingang des Verstärkers A1 mit dem Erdungsdraht verbundenist, wobei Pin 1 an einer Seite des Verstärkers A1 durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstandskasten UR1 an Pin 5 des Verstärkers A1 angeschlossen ist und zwei Pins an der anderen Seite an -12 V bzw. +12 V angeschlossen sind,Der Kondensator C3, der Widerstand R2 und der Verstärker A2 sind zueinander parallel geschaltet, wobei ein Plus-Eingang des Verstärkers A2 mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei Pin 1 an einer Seite des Verstärkers A2 durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstandskasten UR2 an Pin 5 des Verstärkers A2 angeschlossen ist und zwei Pins an der anderen Seite an -12V bzw. +12V angeschlossen sind. As can be seen from Figure 2, the primary operational amplifier circuit specifically comprises a capacitor O2, a resistor R1, a resistor box UR1, an amplifier A1, a capacitor 03, a resistor R2, a resistor box UR2 and an amplifier A2. the capacitor 02, the resistor R1 and the amplifier A1 are connected in parallel to each other, with a plus input of the amplifier A1 connected to the ground wire, with pin 1 on one side of the amplifier A1 through a series connection with the resistor box UR1 on pin 5 of the amplifier A1 is connected and two pins on the other side are connected to -12 V or +12 V, the capacitor C3, the resistor R2 and the amplifier A2 are connected in parallel to each other, with a positive input of the amplifier A2 connected to the ground wire where pin 1 on one side of amplifier A2 is connected to pin 5 of amplifier A2 through a series circuit with resistor box UR2 and two pins on the other side are connected to -12V or + 12V.

[0031] Wie aus Figur 2 zu entnehmen ist, umfasst die sekundäre Operationsverstärkerschaltung konkret einen Widerstand R4, einen Widerstandskasten URS, einen Verstärker AS, einen Widerstand R7, einen Widerstandskasten UR4, einen Verstärker A4 und einen Widerstand R9. Der Widerstand R4 und der Verstärker AS sind zueinander parallel geschaltet, As can be seen from Figure 2, the secondary operational amplifier circuit specifically includes a resistor R4, a resistor box URS, an amplifier AS, a resistor R7, a resistor box UR4, an amplifier A4 and a resistor R9. The resistor R4 and the amplifier AS are connected in parallel to each other,

wobei ein Plus-Eingang des Verstärkers A3 mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei Pin 1 an einer Seite des VerstärkersA3 durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstandskasten UR3 an Pin 8 des Verstärkers A3 angeschlossen ist und zwei Pins an der anderen Seite des Verstärkers A3 an -12 V bzw. +12 V angeschlossen sind, wobei der Widerstand R7 und derVerstärker A4 zueinander parallel geschaltet sind, wobei ein Plus-Eingang des Verstärkers A4 durch eine Reihenschaltungmit dem Widerstand R9 mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei Pin 1 an einer Seite des Verstärkers A4 durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstandskasten UR4 an Pin 8 des Verstärkers A4 angeschlossen ist und zwei Pins an der anderen Seite des Verstärkers A4 an -12 V bzw. +12 V angeschlossen sind. a plus input of amplifier A3 is connected to the ground wire, pin 1 on one side of amplifier A3 being connected in series with resistor box UR3 to pin 8 of amplifier A3 and two pins on the other side of amplifier A3 to -12 V and +12 V, respectively, with resistor R7 and amplifier A4 connected in parallel with each other, with a plus input of amplifier A4 connected to the ground wire through a series circuit with resistor R9, with pin 1 on one side of amplifier A4 connected in series with the resistance box UR4 to pin 8 of amplifier A4 and two pins on the other side of amplifier A4 are connected to -12 V and +12 V.

[0032] Wie aus Figur 3 zu entnehmen ist, umfasst die PSD-Signalverarbeitungsschaltung konkret einen Verstärker IC1,einen Verstärker IC2, einen Verstärker IC3, einen Verstärker IC4, einen Verstärker IC5, einen Verstärker IC6, einen Kondensator CI, einen Widerstand Rfl, einen Kondensator C2, einen Widerstand Rf2, einen Widerstand R1, einen Widerstand R2, einen Widerstand R3, einen Widerstand R4, einen Widerstand R5, einen Widerstand R6, einen Widerstand R7, einen Widerstand R8 und einen Widerstand R9. Der Kondensator C1 und der Widerstand Rfl sind zueinander parallel geschaltet. Ein Minus-Eingang des Verstärkers IC1 ist mit einem Ende des Widerstands Rfl verbunden, welcher WiderstandRfl am anderen Ende jeweils mit einem Ende des Widerstands R1, einem Ausgang des Verstärkers IC1 und einem Ende des Widerstands R4 verbunden ist. Das andere Ende des Widerstands R1 ist jeweils mit einem Ende des Widerstands R5, einem Minus-Eingang des Verstärkers IC3 und einem Ende des Widerstands R2 verbunden. Das andere Ende desWiderstands R5 ist jeweils mit einem Ausgang von IC3 und einem Ende des Widerstands R8 verbunden. Das andere Ende des Widerstands R8 ist jeweils mit einem Ende des Widerstands R9 und einem Minus-Eingang von IC5 verbunden. Dasandere Ende des Widerstands R9 ist jeweils mit einem Ausgang von IC5 und mit IC6 verbunden. Der Kondensator C2 und der Widerstand Rf2 sind zueinander parallel geschaltet. Ein Minus-Eingang von IC2 ist mit einem Ende des WiderstandsRf2 verbunden, welcher Widerstand Rf2 am anderen Ende jeweils mit einem Ausgang von IC2, dem anderen Ende von R2 und einem Ende von R3 verbunden ist. Das andere Ende von R3 ist jeweils mit einem Ende von R6 und einem MinusEingang von IC4 verbunden. Das andere Ende von R6 ist jeweils mit einem Ausgang von IC4 und mit IC6 verbunden. Ein Plus-Eingang von IC4 ist jeweils mit dem anderen Ende von R4 und einem Ende von R7 verbunden. Das andere Ende vonR7, ein Plus-Eingang von IC1, ein Plus-Eingang von IC2, ein Plus-Eingang von IC3 und ein Plus-Eingang von IC5 sindErdungsdraht verbunden. As can be seen from Figure 3, the PSD signal processing circuit specifically includes an amplifier IC1, an amplifier IC2, an amplifier IC3, an amplifier IC4, an amplifier IC5, an amplifier IC6, a capacitor CI, a resistor Rfl, a Capacitor C2, resistor Rf2, resistor R1, resistor R2, resistor R3, resistor R4, resistor R5, resistor R6, resistor R7, resistor R8, and resistor R9. The capacitor C1 and the resistor Rfl are connected in parallel to one another. A minus input of the amplifier IC1 is connected to one end of the resistor Rfl, which resistor Rfl is connected at the other end to one end of the resistor R1, an output of the amplifier IC1 and one end of the resistor R4. The other end of the resistor R1 is connected to one end of the resistor R5, a minus input of the amplifier IC3 and one end of the resistor R2. The other end of resistor R5 is connected to an output of IC3 and one end of resistor R8, respectively. The other end of resistor R8 is connected to one end of resistor R9 and a minus input of IC5. The other end of resistor R9 is connected to an output of IC5 and to IC6, respectively. The capacitor C2 and the resistor Rf2 are connected in parallel to each other. A minus input of IC2 is connected to one end of resistor Rf2, which resistor Rf2 is connected at the other end to an output of IC2, the other end of R2 and one end of R3, respectively. The other end of R3 is connected to one end of R6 and a minus input of IC4. The other end of R6 is connected to an output of IC4 and to IC6, respectively. A plus input of IC4 is connected to the other end of R4 and one end of R7. Ground wire is connected to the other end of R7, a plus input of IC1, a plus input of IC2, a plus input of IC3, and a plus input of IC5.

[0033] Die Verstärker IC1 bis IC6 dienen jeweils zur Photostrom-Spannung-Umwandlung sowie als Addierer, Subtrahierer und Dividierer und werden bei Einsatzszenarien, bei denen eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit und echtzeitige Steuerung erfordert werden, verwendet. The amplifiers IC1 to IC6 each serve for the photocurrent-voltage conversion and as adders, subtractors and dividers and are used in application scenarios in which a high processing speed and real-time control are required.

[0034] Ein Dividierer stellt eine Anwendungsmöglichkeit eines Multiplikators dar und dabei werden u.a. die Modelle integrierter linear variabler Transkonduktantz-4-Quadranten-Multiplikator MC1595L, Multiplikator der zweiten Generation mitAusgangsstrom-Verstärker, wie z.B. MC1594L/MC1494L, Multiplikator der zweiten Generation mit AusgangsspannungVerstärker, wie z.B. AD530, AD532, BB4203, BB4205, usw., und leistungsstarker integrierter analoger Multiplikator, bei dem Gegenkopplung verwendet wird, wie z.B. AD534, AD634, BB4213, BB4214 usw., verwendet. A divider is a possible application of a multiplier and it includes the models integrated linearly variable transconductance 4-quadrant multiplier MC1595L, multiplier of the second generation with output current amplifier, such as MC1594L / MC1494L, multiplier of the second generation with output voltage amplifier, such as AD530, AD532, BB4203, BB4205, etc., and powerful built-in analog multiplier using negative feedback such as AD534, AD634, BB4213, BB4214 etc.

[0035] Konkret umfasst das Ein-Chip-Computermodul einen Ein-Chip-Computer des Modells MSP430F149. Wie sich ausFigur 4 ergibt, ist jeder der Pins des Anschlusses PI und des Anschlusses P2 von MSP430F149 mit Interrupt-Funktionausgestattet, sodass eine Matrixtastatur einfach verwirklicht werden kann. Gleichzeitig sind die Funktion und die Ausgangsrichtung jedes der Pins einzeln festlegbar und durch Vorsehen weniger zusätzlicher Funktionschips können u.a. ein DA-Umwandlung und eine LCD-Anzeige ermöglicht werden. Specifically, the one-chip computer module comprises a one-chip computer of the model MSP430F149. As can be seen from FIG. 4, each of the pins of the connection PI and the connection P2 of the MSP430F149 is equipped with an interrupt function, so that a matrix keyboard can be easily implemented. At the same time, the function and the output direction of each of the pins can be determined individually and by providing a few additional function chips, a DA conversion and an LCD display can be made possible.

[0036] P1.4 bis PI .7 des Ein-Chip-Computers dienen als optionale Anschlussleitung für das LED-Anzeigemodul und derübrige Anschluss P1 dient als LED-Anzeigeschaltungs-Schnittstelle, womit die Sensorkanalnummer und das Messergebnis auf einer sechsstelligen Nixie-Röhre angezeigt werden können. P1.4 to PI .7 of the one-chip computer serve as an optional connection line for the LED display module and the rest of the connection P1 serves as an LED display circuit interface, with which the sensor channel number and the measurement result are displayed on a six-digit Nixie tube can be.

[0037] Das Tastenmodul ist an den Anschluss P2 angeschlossen. Die Tastenschaltung besteht aus fünf Funktionstasten, nämlich einer Taste „Fehler anzeigen", einer Taste „Messung starten", einer Taste „Messung beenden", einer Taste „Einstellung" und einer Taste „Rücksetzen". The key module is connected to the connection P2. The key circuit consists of five function keys, namely a "Display error" key, a "Start measurement" key, a "End measurement" key, a "Settings" key and a "Reset" key.

[0038] Dabei dienen P3.3 und P3.4 als zweiter Funktionsanschluss zur seriellen Kommunikation und zur Verbindung mit dem Anschluss RS232C des PCs. Der Anschluss P4 ist an einen Eingangsanschluss einer Adressdekodierschaltung angeschlossen, stellt ein Steuersignal für das Umschalten eines elektronischen Schalters eines 100-Kanals bereit,speist ein Spannungssignal eines Sensors an einem zugeordneten Kanal in einen A/D-Anschluss des Ein-Chip-ComputersMSP430 ein, führt eine A/D-Umwandlung unter Verwendung eines 12-Bit-A/D-Moduls innerhalb des Ein-Chip-Computersdurch, packt die Messdaten und Speichert diese in einen Datenpuffer-Cache in dem Ein-Chip-Computer. Wenn der EinChip-Computer einen Datenübermittlungsbefehl von einer PC-Software empfängt, werden die zugeordneten Sensordatenüber die RS232-Kommunikationsschnittstellenschaltung an den PC zur Datenanalyse gesendet. P3.3 and P3.4 serve as a second function connection for serial communication and for connection to the RS232C connection of the PC. Terminal P4 is connected to an input terminal of an address decoding circuit, provides a control signal for switching an electronic switch of a 100 channel, feeds a voltage signal from a sensor on an assigned channel into an A / D connection of the one-chip computer MSP430, performs A / D conversion using a 12-bit A / D module within the one-chip computer, packs the measurement data, and stores it in a data buffer cache in the one-chip computer. When the one-chip computer receives a data transfer command from PC software, the associated sensor data is sent via the RS232 communication interface circuit to the PC for data analysis.

[0039] Wie aus Figur 4b zu entnehmen ist, umfasst das LED-Anzeigemodul konkret einen Dekodier-Antriebschip U2 desModells 74LS145, einen Dekodier-Antriebschip U3 des Modells 74LS249, eine Nixie-Röhre DS1, eine Nixie-Röhre DS2,eine Nixie-Röhre DS3, eine Nixie-Röhre DS4, eine Nixie-Röhre DS5 und eine Nixie-Röhre DS6. Die letzten vier Stellender Nixie-Röhre geben ein Zeichen und einen dreistelligen Abweichungswert an, während die ersten zwei Stellen eine Arbeitsplatznummer und eine Wiederholungsanzahl angeben. Dabei ist der Dekodier-Antriebschip U2 jeweils mit der NixieRöhre DS1, der Nixie-Röhre DS2, der Nixie-Röhre DS3, der Nixie-Röhre DS4, der Nixie-Röhre DS5 und der Nixie-Röhre As can be seen from Figure 4b, the LED display module specifically comprises a decoding drive chip U2 of the model 74LS145, a decoding drive chip U3 of the model 74LS249, a Nixie tube DS1, a Nixie tube DS2, a Nixie tube DS3, a Nixie tube DS4, a Nixie tube DS5 and a Nixie tube DS6. The last four digits of the Nixie tube indicate a character and a three-digit deviation value, while the first two digits indicate a work station number and a number of repetitions. The decoder drive chip U2 is each with the Nixie tube DS1, the Nixie tube DS2, the Nixie tube DS3, the Nixie tube DS4, the Nixie tube DS5 and the Nixie tube

DS6 verbunden und der Dekodier-Antriebschip U3 jeweils mit der Nixie-Röhre DS1, der Nixie-Röhre DS2, der Nixie-RöhreDS3, der Nixie-Röhre DS4, der Nixie-Röhre DS5 und der Nixie-Röhre DS6 verbunden. DS6 connected and the decoder drive chip U3 connected to the Nixie tube DS1, the Nixie tube DS2, the Nixie tube DS3, the Nixie tube DS4, the Nixie tube DS5 and the Nixie tube DS6.

[0040] Das LED-Anzeigemodul umfasst ferner ein 8D-Latch. Das LED-Anzeigemodul weist die Besonderheit auf, dass imGegensatz zu anderen Schaltungen, bei denen zwei 377-Latches zum Latchen eines Segmentcodes und eines Stellencodes einer anzuzeigenden Ziffer verwendet werden, ein einziges 377-Latch zum Latchen eines vierstelligen Segmentcodesund eines vierstelligen Stellencodes einer anzuzeigenden Ziffer eingesetzt wird. 74LS249 wandelt eine eingegebene vierstellige binäre Zahl von 0 bis 9 in eine Sieben-Segment-Zifferform um und gibt diese aus. 74LS145 ist ein 4-10-Dekodiererund dabei können vier Eingangsleitungen wahlweise mit zehn Ausgangsleitungen verbunden werden. Hier werden sechs Ausgangsleitungen zum Anzeigen der Arbeitsnummer und eines Arbeitsplatz-Abweichungswerts der entsprechenden Position verwendet. Zum Anzeigen kann allein durch Ausführen eines Befehls die Zifferform angezeigt und die Zifferstelle gesteuert werden. Zum Erleichtern der . Beobachtung und der Aufzeichnung wird eine Dezimalzahl angezeigt. Mit einer derartigen Schaltung wird die Konstruktion der Hardwareschaltung und der Anzeigesoftware vereinfacht. The LED display module further comprises an 8D latch. The LED display module has the special feature that in contrast to other circuits in which two 377 latches are used to latch a segment code and a digit code of a digit to be displayed, a single 377 latch for latching a four-digit segment code and a four-digit digit code of a digit to be displayed is used. The 74LS249 converts an entered four-digit binary number from 0 to 9 into a seven-segment digit form and outputs this. The 74LS145 is a 4-10 decoder and four input lines can optionally be connected to ten output lines. Here, six output lines are used to display the job number and a job deviation value of the corresponding position. For display purposes, the digit shape can be displayed and the digit position can be controlled simply by executing a command. To facilitate the. A decimal number is displayed for observation and recording. With such a circuit, the construction of the hardware circuit and the display software are simplified.

[0041] In Figur 4 sind die Segment-Auswahlleitungen aller Stellen dementsprechend parallel geschaltet und werden durcheine Sieben-Segment-LED gesteuert, womit das Multiplexing der Segment-Auswahlleitung verwirklicht wird, während eine gemeinsame Anode der einzelnen Stelle durch 74LS145 gesteuert wird, womit eine zeitbedingte Zuschaltung der einzelnen Stelle verwirklicht wird, wobei also das Anzeigen abtastend erfolgt. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird nur die Stellen-Auswahlleitung einer bestimmten Stelle zugeschaltet und an der Segment-Auswahlleitung ein Zifferformcode desanzuzeigenden Zeichens ausgegeben, während die anderen Stellen nicht aufleuchten. Aufgrund der Augenträgheit der menschlichen Augen kann jedoch bei zyklischem Anzeigen die optische Täuschung, dass mehrere Stellen gleichzeitig aufleuchten, erzeugt werden, soweit das Intervall zwischen Anzeigen der einzelnen Stellen ausreichend kurz ist. Somit wird die Aufgabe zum Anzeigen mehrstelliger Daten erfüllt. Das Intervall zwischen Anzeigen verschiedener Stellen der LED kann durch zeitgesteuerten Interrupt gesteuert werden. Ein zu kurzes Intervall wird nicht erlaubt, da zwischen Zuschalten und Aufleuchten einer LED eine bestimmte Verzögerung vorliegt, sodass dann eine zu kurze Zuschaltdauer verursacht und die Sieben-Segment-LED zu schwaches Licht emittiert, das für menschliche Augen nicht klar sichtbar ist. Das Intervallkann auch nicht zu lang sein, da eine Einschränkung durch die kritische Blickfrequenz vorliegt und ein längeres Intervall zu einer längeren MCU-Belegung führt, sodass zum dynamischen Anzeigen eigentlich auf Kosten der MCU-Zeit die Anzahlan Elementen und der Energieverbrauch verringert werden. In Figure 4, the segment selection lines of all points are accordingly connected in parallel and are controlled by a seven-segment LED, so that the multiplexing of the segment selection line is realized, while a common anode of the individual point is controlled by 74LS145, which one time-dependent connection of the individual point is realized, so the display is carried out scanning. At a certain point in time, only the position selection line of a certain position is switched on and a digit code of the character to be displayed is output on the segment selection line, while the other positions do not light up. Due to the sluggishness of the human eyes, however, in the case of cyclical displays, the optical illusion that several places light up at the same time can be generated as long as the interval between displays of the individual places is sufficiently short. Thus, the task of displaying multi-digit data is accomplished. The interval between displays of different positions of the LED can be controlled by a time-controlled interrupt. An interval that is too short is not allowed because there is a certain delay between switching on and lighting up an LED, so that the switching-on time is too short and the seven-segment LED emits too weak light that is not clearly visible to the human eye. The interval cannot be too long either, since there is a restriction due to the critical gaze frequency and a longer interval leads to longer MCU occupancy, so that the number of elements and energy consumption are actually reduced for dynamic display at the expense of the MCU time.

[0042] Wie aus Figur 4a zu entnehmen ist, umfasst das Tastenmodul konkret einen Tastenschalter SO, einen Tastenschalter S1, einen Tastenschalter S2, einen Tastenschalter S3, einen Tastenschalter S4, einen Widerstand R30, einen Widerstand R31, einen Widerstand R32, einen Widerstand R33 und einen Widerstand R34. Dabei ist der Tastenschalter SO mit dem Widerstand R30, der Tastenschalter S1 mit dem Widerstand R31, der Tastenschalter S2 mit dem Widerstand R32, der Tastenschalter S3 mit dem Widerstand R33 und der Tastenschalter S4 mit dem Widerstand R34 in Reihe geschaltet. Der Tastenschalter SO, der Tastenschalter S1, der Tastenschalter S2, der Tastenschalter S3 und der Tastenschalter S4 sind jeweils mit dem Erdungsdraht verbunden. Der Widerstand R30, der Widerstand R31, der Widerstand R32, der Widerstand R33 und der Widerstand R34 sind jeweils mit VCC verbunden. As can be seen from Figure 4a, the key module specifically comprises a key switch SO, a key switch S1, a key switch S2, a key switch S3, a key switch S4, a resistor R30, a resistor R31, a resistor R32, a resistor R33 and a resistor R34. The key switch SO is connected in series with the resistor R30, the key switch S1 with the resistor R31, the key switch S2 with the resistor R32, the key switch S3 with the resistor R33 and the key switch S4 with the resistor R34. The key switch SO, the key switch S1, the key switch S2, the key switch S3 and the key switch S4 are each connected to the ground wire. Resistor R30, resistor R31, resistor R32, resistor R33, and resistor R34 are each connected to VCC.

[0043] Das Tastenmodul zeichnet sich durch flexible Konfiguration und einfachen Aufbau einer unabhängigen Tastenschaltung aus und wird bei einer ausreichenden Anzahl an I/O-Anschlüssen verwendet. Hierbei wird eine einzelne Tastenschaltung durch fünf Drähte des Anschlusses P2 gebildet. Mit den Tasten wird Folgendes gesteuert: Fehler anzeigen, Messung starten, Messung beenden, Einstellung und Rücksetzen. Die Tasten sind LOWaktiv. The key module is characterized by flexible configuration and simple structure of an independent key circuit and is used with a sufficient number of I / O connections. Here, a single key circuit is formed by five wires from terminal P2. The buttons are used to control the following: display errors, start measurement, end measurement, setting and resetting. The buttons are LOWactive.

[0044] Konkret wird durch einen seriellen Anschluss von MSP430F149ein TTL-Pegel ein- und ausgegeben. Eine derartigeSchaltung zeichnet sich vorteilhafterweise durch hohe Geschwindigkeit, geringen Energieverbrauch und niedrigen Preis aus. Mit einem EIA-Pegel kann der PC bei einer Umgebung mit großem Störrauschen zuverlässig arbeiten. Daher müssender PC und der Ein-Chip-Computer über einen Pegelwandler kommunizieren. Dazu wird in der Regel ein PegelwandlerMC1488 und MC1489 verwendet, wodurch eine±12V-Stromversorgung benötigt wird. Dabei bestehen zudem Nachteilewie unzureichende Betriebsstabilität und Anfälligkeit des integrierten Pakets für Verbrennen. Integrierte TSC232-Chips, dieauf dem Markt erhältlich sind, werden durch eine +5V-Stromversorgung mit Strom versorgt und darin sind zwei Gruppenvon Pegelumwandlungsschaltungen vorgesehen. Die erste Gruppe dient zur Umwandlung von +5 V auf +10 V, während die zweite Gruppe zur Umwandlung von -10 V auf+10 V dient, was sich für eine Umwandlung zwischen dem EIA-Pegel unddem TTL-Pegel eignet. Die Peripherieschaltung ist einfach ausgebildet und keine zusätzliche ±12V-Stromversorgung wirdbenötigt. Der Arbeitsstrom liegt nur bei 5 mA. Wie sich aus Figur 5 ergibt, bildet der Chip eine Kommunikationsschnittstelle zwischen dem PC und dem Ein-Chip-Computer, nämlich ein Kommunikationsschnittstellenmodul. Nach Ausgeben einer+5V-Stromversorgung durch 16 Pins kann an 2 Pins und 6 Pins eine Spannung von +10 V und -10 V anliegen. Specifically, a serial connection of MSP430F149 is used to input and output a TTL level. Such a circuit is advantageously characterized by high speed, low energy consumption and low price. With an EIA level, the PC can work reliably in a noisy environment. Therefore, the PC and the one-chip computer must communicate via a level converter. A level converter MC1488 and MC1489 is usually used for this purpose, which means that a ± 12V power supply is required. There are also disadvantages such as insufficient operational stability and susceptibility of the integrated package to burning. TSC232 integrated chips available in the market are powered by a + 5V power supply and two sets of level conversion circuits are provided therein. The first group is used to convert +5 V to +10 V, while the second group is used to convert -10 V to + 10 V, which is suitable for conversion between the EIA level and the TTL level. The peripheral circuit is simple and no additional ± 12V power supply is required. The working current is only 5 mA. As can be seen from FIG. 5, the chip forms a communication interface between the PC and the one-chip computer, namely a communication interface module. After outputting a + 5V power supply through 16 pins, a voltage of +10 V and -10 V can be applied to 2 pins and 6 pins.

[0045] Die vorliegende Erfindung umfasst ferner ein Stromversorgungsmodul, das den Ein-Chip-Computer und eine PSDMessschaltung mit Strom versorgt und deren Stabilität die Stabilität des Ein-Chip-Computers und der einzelnen Chips, diedie PSD-Messschaltung bilden, unmittelbar beeinflusst. Es stellt somit die Quelle des Chiprauschens dar. Daher stellt dasBereitstellen einer Stromversorgung hoher Qualität einen Schlüsselpunkt zum Erzielen eines stabilen und zuverlässigen Betriebs des Chips und einer Messung hoher Genauigkeit dar. The present invention further comprises a power supply module that supplies the one-chip computer and a PSD measurement circuit with power and the stability of which directly influences the stability of the one-chip computer and the individual chips that make up the PSD measurement circuit. It is thus the source of the chip noise. Therefore, providing a high quality power supply is a key point for achieving stable and reliable operation of the chip and high accuracy measurement.

[0046] Das Stromversorgungsmodul umfasst einen Wechselspannung-LC-Anpassungsteil, einen Transformator, einenGleichrichterabschnitt, eine Filterschaltung und eine Spannungsstabilisierungsschaltung. The power supply module includes an AC voltage LC matching part, a transformer, a rectifier section, a filter circuit, and a voltage stabilizing circuit.

[0047] Wie aus Figur 6 zu entnehmen ist, umfasst das Stromversorgungsmodul konkret einen Transformator T1, eine Brückengleichrichterschaltung B1, eine Brückengleichrichterschaltung B2, einen Elektrolytkondensator C1, einen Elektrolytkondensator C2, einen Elektrolytkondensator C3, einen Kondensator 04, einen Kondensator 05, einen Kondensator 06, einen Spannungsstabilisierungschip W1, einen Spannungsstabilisierungschip W2, einen Spannungsstabilisierungschip W3, einen Kondensator 07, einen Kondensator 08, einen Kondensator 09 und einen Anschluss P3. Pin 1 des Anschlusses P3 ist jeweils mit einem Ende des Kondensators 07 und Pin 3 des Spannungsstabilisierungschips W1 verbunden. Das andere Ende des Kondensators 07 ist jeweils mit Pin 2 des Anschlusses P3, dem Erdungsdraht, Pin 2 des Spannungsstabilisierungschips W1, einem Ende des Kondensators 04, einem Ende des Elektrolytkondensators 01 und der Brückengleichrichterschaltung B2 verbunden. Pin 1 des Spannungsstabilisierungschips W1 ist jeweils mit dem anderen Ende des Kondensators 04, dem anderen Ende des Elektrolytkondensators 01 und der Brückengleichrichterschaltung B2 verbunden, welche Brückengleichrichterschaltung B2 mit dem Transformator T1 verbunden ist. Pin 3 des Anschlusses P3 ist jeweils mit einem Ende des Kondensators 08 und Pin 3 des Spannungsstabilisierungschips W2 verbunden. Das andere Ende des Kondensators 08 ist jeweils mit Pin 4 und Pin 5 des Anschlusses P3 sowie einem Ende des Kondensators 09, Pin 2 des Spannungsstabilisierungschips W2, Pin 2 des Spannungsstabilisierungschips W3, einem Ende des Kondensators 05, einem Ende des Kondensators 06, einem Ende des Elektrolytkondensators 02, einem Ende des Elektrolytkondensators 03, dem Erdungsdraht und dem Transformator verbunden. Das andere Ende des Kondensators 09 ist jeweils mit Pin 6 des Anschlusses P3 und Pin 3 des Spannungsstabilisierungschips W3 verbunden. Pin 1 des Spannungsstabilisierungschips W2 ist jeweils mit dem anderen Ende des Kondensators 05, dem anderen Ende des Elektrolytkondensators 02 und der Brückengleichrichterschaltung B1 verbunden. Pin 1 des Spannungsstabilisierungschips W3 ist mit dem anderen Ende des Kondensators 06, dem anderen Ende des Elektrolytkondensators 03 und der Brückengleichrichterschaltung B1 verbunden, welche Brückengleichrichterschaltung B1 mit dem Transformator T1 verbunden ist. As can be seen from Figure 6, the power supply module specifically comprises a transformer T1, a bridge rectifier circuit B1, a bridge rectifier circuit B2, an electrolytic capacitor C1, an electrolytic capacitor C2, an electrolytic capacitor C3, a capacitor 04, a capacitor 05, a capacitor 06 , a voltage stabilization chip W1, a voltage stabilization chip W2, a voltage stabilization chip W3, a capacitor 07, a capacitor 08, a capacitor 09 and a terminal P3. Pin 1 of the connection P3 is connected to one end of the capacitor 07 and pin 3 of the voltage stabilization chip W1. The other end of the capacitor 07 is connected to pin 2 of the connection P3, the ground wire, pin 2 of the voltage stabilization chip W1, one end of the capacitor 04, one end of the electrolytic capacitor 01 and the bridge rectifier circuit B2. Pin 1 of the voltage stabilization chip W1 is connected to the other end of the capacitor 04, the other end of the electrolytic capacitor 01 and the bridge rectifier circuit B2, which bridge rectifier circuit B2 is connected to the transformer T1. Pin 3 of the connection P3 is connected to one end of the capacitor 08 and pin 3 of the voltage stabilization chip W2. The other end of the capacitor 08 is in each case with pin 4 and pin 5 of the connection P3 and one end of the capacitor 09, pin 2 of the voltage stabilization chip W2, pin 2 of the voltage stabilization chip W3, one end of the capacitor 05, one end of the capacitor 06, one end of the electrolytic capacitor 02, one end of the electrolytic capacitor 03, the ground wire and the transformer. The other end of the capacitor 09 is connected to pin 6 of the connection P3 and pin 3 of the voltage stabilization chip W3. Pin 1 of the voltage stabilization chip W2 is connected to the other end of the capacitor 05, the other end of the electrolytic capacitor 02 and the bridge rectifier circuit B1. Pin 1 of the voltage stabilization chip W3 is connected to the other end of the capacitor 06, the other end of the electrolytic capacitor 03 and the bridge rectifier circuit B1, which bridge rectifier circuit B1 is connected to the transformer T1.

[0048] Das Arbeitsprinzip lautet wie folgt: Ein Wechselstrom mit eine Spannung von 220 V und einer Frequenz von 50 Hz aus einem Stromnetz durchfließt zunächst den Wechselspannung-LC-Anpassungsteil, der durch Kondensatoren und Induktoren als Energiespeicherelemente gebildet wird. Da Energiespeicherelemente zur Energieanpassung dienen können, wird bei abnehmender elektrischer Energie die Energie freigesetzt und bei zunehmender Energie die Energie gespeichert. Mit dem Wechselspannung-LC-Anpassungsteil, der anhand eines derartigen Merkmals gebildet wird, kann der Wechselspannungsanteil erheblich verringert werden. Dann wird die Wechselspannung mit einem Effektivwert von 220 V mittels des Transformators in eine Arbeitsspannung mit einem Effektivwert von 15 V bzw. 8 V umgewandelt. Über die Brückengleichrichterschaltung wird der Wechselstrom anhand der unidirektionalen elektrischen Leitfähigkeit einer Diode in einen unidirektionalen Gleichstrom umgewandelt. Eine derartige Gleichspannung weist jedoch eine große Amplitudenänderung auf. Mittels der Filterschaltung wird der Wechselspannungsanteil herausgefiltert, während der Gleichspannungsanteil weitestgehend beibehalten wird. Somit wird eine glatte Gleichspannung erhalten. Der Spannungswert unterliegt jedoch immer noch dem Einfluss durch die Schwankung der Netzspannung und die Laständerung, weshalb eine Spannungsstabilisierungsschaltung zum Schutz der Ausgangsspannung vor externem Einfluss benötigt wird. Bei der Schaltung wird ein integrierter Spannungsstabilisator der Serie W7800 zur Spannungsstabilisierung verwendet. Da die Schaltung eine Stromversorgung hoher Qualität bereitstellen soll, sind gegenüber üblichen Schaltungen zusätzlich zwei Abschnitte vorgesehen. The working principle is as follows: An alternating current with a voltage of 220 V and a frequency of 50 Hz from a power grid first flows through the AC voltage LC adaptation part, which is formed by capacitors and inductors as energy storage elements. Since energy storage elements can serve to adapt the energy, the energy is released when the electrical energy decreases and the energy is stored when the energy increases. With the AC voltage LC matching part, which is formed on the basis of such a feature, the AC voltage component can be reduced considerably. The AC voltage with an effective value of 220 V is then converted into a working voltage with an effective value of 15 V or 8 V by means of the transformer. Via the bridge rectifier circuit, the alternating current is converted into a unidirectional direct current based on the unidirectional electrical conductivity of a diode. However, such a DC voltage has a large change in amplitude. The AC voltage component is filtered out by means of the filter circuit, while the DC voltage component is largely retained. Thus, a smooth DC voltage is obtained. However, the voltage value is still subject to the influence of the fluctuation in the mains voltage and the change in load, which is why a voltage stabilization circuit is required to protect the output voltage from external influence. An integrated voltage stabilizer of the W7800 series is used for voltage stabilization during the circuit. Since the circuit is intended to provide a high quality power supply, two sections are provided in addition to conventional circuits.

[0049] Bei einem der zusätzlich vorgesehenen Abschnitte handelt es sich um den vorgeschalteten LC-WechselspannungAnpassungsteil, womit die Schwankung der Wechselspannung vor Durchfließen des Transformators wesentlich verringert wird. One of the additionally provided sections is the upstream LC AC voltage adaptation part, with which the fluctuation of the AC voltage before it flows through the transformer is significantly reduced.

[0050] Bei dem anderen der zusätzlich vorgesehenen Abschnitte handelt es sich um einen DC-DC-Trennwandler, womiteine einzige Spannung in mehrere Spannungsausgänge, die die Schaltung benötigt, umgewandelt werden kann, was zu vereinfachter Schaltungsauslegung beiträgt. Des Weiteren kann durch Trennen die Störung zwischen der Stromversorgungskreis und dem Erdungsdraht beseitigt werden, womit eine komplizierte Verdrahtung vereinfacht wird. Für den DCDC-Trennwandler wird das Modell 12D12-150 verwendet und dabei wird eine Spannung von +12 eingegeben und eineSpannung von ±12 V und ein Strom von 150 mA ausgegeben. The other of the additionally provided sections is a DC-DC isolating converter, whereby a single voltage can be converted into multiple voltage outputs that the circuit requires, which contributes to simplified circuit design. Furthermore, by disconnecting, the interference between the power supply circuit and the ground wire can be eliminated, thus simplifying complicated wiring. The 12D12-150 model is used for the DCDC isolating converter and a voltage of +12 is input and a voltage of ± 12 V and a current of 150 mA are output.

[0051] Der bei der Schaltung verwendete integrierte Spannungsstabilisator der Serie W7800 zeichnet sich durch hohe Genauigkeit, kleine Abmessung, komfortable Verwendung, feste oder einstellbare Ausgangsspannung, erweiterbaren Ausgangsstrom und zahlreiche Schutzfunktionen aus. The integrated voltage stabilizer of the W7800 series used in the circuit is characterized by high accuracy, small dimensions, convenient use, fixed or adjustable output voltage, expandable output current and numerous protective functions.

[0052] Aufgrund der Unterstützung der vorstehenden Abschnitte kann die Schaltung eine Stromversorgung hoher Stabilität bereitstellen, womit das Verwirklichen der Funktionen der einzelnen Schaltungen, die die Hardware des KoaxialitätsMessgeräts bilden, und deren Chips sichergestellt wird. Des Weiteren wird eine Beeinträchtigung der Genauigkeit der einzelnen Schaltungen, die die Hardware des Koaxialitäts-Messgeräts bilden, und deren Chips durch die Stabilität derStromversorgung und somit eine dadurch verursachte Beeinträchtigung des Messergebnisses ausgeschlossen. With the support of the above paragraphs, the circuit can provide a power supply of high stability, thus ensuring the realization of the functions of the individual circuits that constitute the hardware of the coaxiality measuring device and their chips. Furthermore, an impairment of the accuracy of the individual circuits, which form the hardware of the coaxiality measuring device, and their chips due to the stability of the power supply and thus an impairment of the measurement result caused thereby, is excluded.

Zweite konkrete Ausführungsform Second concrete embodiment

[0053] Ein Steuerverfahren, das auf der Grundlage des Steuersystems eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts nach der ersten konkreten Ausführungsform verwirklicht wird, umfasst die folgenden Schritte: A control method implemented based on the control system of a laser coaxiality measuring device according to the first concrete embodiment comprises the following steps:

Claims (10)

Schritt a: Einstellen der Höhe des Halbleiter-Lasers vor einer Messung mittels des Messgeräts, sodass ein Laserstrahlauf den Mittelpunkt einer optischen Zielscheibe auftrifft, wobei das LED-Anzeigemodul den Wert 0 anzeigt; Schritt b: Starten eines Programms und Anzeigen eines Positionssignals eines Anschlags auf dem LED-Anzeigemodul; Schritt c: Drücken der Start-Taste an dem Tastenmodul, Drücken der Messung-Taste nach Loslassen der Start-Taste,um die Messung der ersten Daten durchzuführen, und Loslassen der Messung-Taste, um einen Abweichungswert aufdem LED-Anzeigemodul zu zeigen; Schritt d: Verschieben der optischen Zielscheibe bis zu einer zweiten Messposition, Drücken der Start-Taste undDrücken der Messung-Taste, um die Messung zweiter Daten durchzuführen; und Schritt e: Fortschreiten der Messung wie oben beschrieben bis zum Messen der letzten Daten, Halten der BeendenTaste gedrückt, Drücken der Start-Taste, Drücken der Messung-Taste nach Loslassen der Start-Taste, wobei die Messung der letzten Daten durchgeführt wird und alle Daten über das Kommunikationsschnittstellenmodul an den PC zur Bewertung des Koaxialitätsfehlers übermittelt werden, und Loslassen der Messung-Taste und der Beenden-Taste, umdie Messung zu beenden. [0054] Konkret erfolgt die Kommunikation durch Drücken einer Kommunikation-Taste, um gemessene und verarbeiteteDaten an den PC zur Verarbeitung zu übermitteln. [0055] Konkret wird nach einem Messvorgang die Start-Taste gedrückt, um den Ausgangszustand wiederherzustellen undeinen nächsten Messvorgang erneut durchzuführen. [0056] Figur 7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Hauptprogramms des Ein-Chip-Computers. Ein Ausgangssignal zweierSignalelektroden des PSD-Sensors wird durch das Operationsverstärkermodul verstärkt und addiert bzw. subtrahiert,womit ein Ergebnis, das sich linear zu der Lichtpunkposition von PSD verhält. Das zugehörige Ablaufdiagramm ist aus Figur 8 zu entnehmen, die ein Ablaufdiagramm eines A/D-Umwandlungs-Unterprogramms zeigt. Das Anzeige-Unterprogrammdient zum Umwandeln eines binären Ergebnisses in ein dezimales Ergebnis, das an das LED-Anzeigemodul übermitteltwird, um die Position des Lichtpunkts von PSD, nämlich die Koaxialitätsabweichung, anzuzeigen. Ein Ablaufdiagramm des Anzeige-Unterprogramms ist aus Figur 9 zu entnehmen. PatentansprücheStep a: setting the height of the semiconductor laser before a measurement by means of the measuring device so that a laser beam strikes the center of an optical target, the LED display module displaying the value 0; Step b: starting a program and displaying a position signal of a stop on the LED display module; Step c: pressing the start key on the key module, pressing the measurement key after releasing the start key to perform the measurement of the first data, and releasing the measurement key to show a deviation value on the LED display module; Step d: moving the optical target disk to a second measurement position, pressing the start key and pressing the measurement key to carry out the measurement of the second data; and step e: continue the measurement as described above until the last data is measured, hold down the end key, press the start key, press the measurement key after releasing the start key, the measurement of the last data being carried out and all Data are transmitted via the communication interface module to the PC for evaluating the coaxiality error, and releasing the measurement button and the end button to end the measurement. Concretely, communication is carried out by pressing a communication button to transmit measured and processed data to the PC for processing. Specifically, after a measurement process, the start button is pressed in order to restore the initial state and to carry out the next measurement process again. FIG. 7 shows a flow chart of a main program of the one-chip computer. An output signal of two signal electrodes of the PSD sensor is amplified and added or subtracted by the operational amplifier module, thus a result which is linearly related to the light spot position of the PSD. The associated flowchart can be seen from FIG. 8, which shows a flowchart of an A / D conversion subroutine. The display subroutine is used to convert a binary result to a decimal result which is transmitted to the LED display module to display the position of the light spot of PSD, namely the coaxiality deviation. A flow chart of the display subroutine can be seen from FIG. Claims 1. Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem einen Halbleiter-Laser, einen PSD-Sensor, ein Messverstärkungsmodul, ein Ein-Chip-Mikrocomputermodul, ein LED-Anzeigemodul, ein Tastenmodul, ein Kommunikationsschnittstellenmodul und einen PC umfasst, wobei der Halbleiter-Laser mitdem PSD-Sensor verbunden ist, dessen Ausgang mit einem Eingang einer Messverstärkungsschaltung verbundenist, wobei ein Ausgang der Messverstärkungsschaltung mit einem A/D-Umwandlungsanschluss des Ein-Chip-Computermoduls verbunden ist, wobei ein P1-Ausgang des Ein-Chip-Computermoduls mit einem Eingang des LED-Anzeigemoduls verbunden, wobei ein P2-Eingang des Ein-Chip-Computermoduls mit einem Ausgang des Tastenmoduls verbunden ist, wobei das Ein-Chip-Computermodul über das Kommunikationsschnittstellenmodul mit dem PCin bidirektionaler Verbindung steht;A control system of a laser coaxiality measuring device, characterized in that the control system comprises a semiconductor laser, a PSD sensor, a measurement amplification module, a one-chip microcomputer module, an LED display module, a key module, a communication interface module and a PC, wherein the semiconductor laser is connected to the PSD sensor, the output of which is connected to an input of a measurement amplification circuit, an output of the measurement amplification circuit being connected to an A / D conversion port of the one-chip computer module, a P1 output of the one-chip -Computer module connected to an input of the LED display module, wherein a P2 input of the one-chip computer module is connected to an output of the key module, wherein the one-chip computer module is in a bidirectional connection with the PC via the communication interface module; und wobei an dem Tastenmodul eine Taste „Fehler anzeigen", eine Taste „Messung starten", eine Taste „Messung beenden", eine Taste „Einstellung" und eine Taste „Rücksetzen" vorgesehen sind. and a "Display error" button, a "Start measurement" button, a "End measurement" button, a "Settings" button and a "Reset" button are provided on the button module. 2. Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messverstärkungsmodul eine PSD-Sensormessschaltung und eine PSD-Signalverarbeitungsschaltung umfasst; die PSD-Sensormessschaltung einen Anschluss PI, einen Widerstandskasten UR, einen Kondensator C1, eine primäre Operationsverstärkerschaltung, einen Widerstand R3, einen Widerstand R5, einen Widerstand R6, einen Widerstand R8, eine sekundäre Operationsverstärkerschaltung, einen Widerstand R10, eine Diode D und einen Anschluss P2 umfasst; Pin 2 des Anschlusses P1 jeweils mit Pin 4 des Anschlusses P1, einem Ende des Widerstandskastens UR, einem Ende des Kondensators C1 und einem Erdungsdraht verbunden und das andere Ende des Kondensators C1 jeweils mit Pin 3 des Anschlusses PI und einem verstellbaren Ende des Widerstandskastens UR verbunden ist; das andere Ende des Widerstandskastens UR mit einer +5V-Stromversorgung verbunden ist, wobei Pin 1 und Pin 5 des Anschlusses PI mit zwei Eingangspins der primären Operationsverstärkerschaltung verbunden sind, wobei ein Ausgangspin der primären Operationsverstärkerschaltung jeweils durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstand R3 und dem Widerstand R6 an einen Eingangspin der sekundären Operationsverstärkerschaltung angeschlossen ist, wobei der andere Ausgangspin der primären Operationsverstärkerschaltung durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstand R5 und dem Widerstand R8 an einen Eingangspin der sekundären Operationsverstärkerschaltung angeschlossen ist, wobei ein Ausgangspin der sekundären Operationsvertärkerschaltung durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstand R10 jeweils an die Diode D und Pin 1 des Anschlusses P2 angeschlossen ist, wobei die Diode D mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei das andere Ausgang der sekundären Operationsverstärkerschaltung mit Pin 4 des Anschlusses P2 verbunden ist, und wobei Pin 2 und Pin 3 des Anschlusses P2 mit dem Erdungsdraht verbunden sind;2. Control system of a laser coaxiality measuring device according to claim 1, characterized in that the measurement amplification module comprises a PSD sensor measurement circuit and a PSD signal processing circuit; the PSD sensor measuring circuit has a terminal PI, a resistance box UR, a capacitor C1, a primary operational amplifier circuit, a resistor R3, a resistor R5, a resistor R6, a resistor R8, a secondary operational amplifier circuit, a resistor R10, a diode D and a terminal P2 includes; Pin 2 of connection P1 is connected to pin 4 of connection P1, one end of resistance box UR, one end of capacitor C1 and a ground wire, and the other end of capacitor C1 is connected to pin 3 of connection PI and an adjustable end of resistance box UR is; the other end of the resistor box UR is connected to a + 5V power supply, with pin 1 and pin 5 of the connection PI being connected to two input pins of the primary operational amplifier circuit, one output pin of the primary operational amplifier circuit being connected in series with the resistor R3 and the resistor R6 is connected to an input pin of the secondary operational amplifier circuit, the other output pin of the primary operational amplifier circuit being connected to an input pin of the secondary operational amplifier circuit through a series connection with the resistor R5 and the resistor R8, an output pin of the secondary operational amplifier circuit being connected by a series connection with the resistor R10 respectively connected to the diode D and pin 1 of the terminal P2, the diode D being connected to the ground wire, the other output of the secondary operational amplifier circuit to pin 4 of the terminal it is connected to P2, and where pin 2 and pin 3 of terminal P2 are connected to the ground wire; die primäre Operationsverstärkerschaltung einen Verstärker des Modells TL061 umfasst;the primary operational amplifier circuit comprises a model TL061 amplifier; und die sekundäre Operationsverstärkerschaltung einen Verstärker des Modells OP07 umfasst. and the secondary operational amplifier circuit comprises a model OP07 amplifier. 3. Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Operationsverstärkerschaltung einen Kondensator 02, einen Widerstand RI, einen Widerstandskasten UR1, einen Verstärker A1, einen Kondensator 03, einen Widerstand R2, einen Widerstandskasten UR2 und einen Verstärker A2 umfasst; der Kondensator 02, der Widerstand R1 und der Verstärker A1 zueinander parallel geschaltet sind, wobei ein Plus-Eingang des Verstärkers A1 mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei Pin 1 an einer Seite des VerstärkersA1 durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstandskasten UR1 an Pin 5 des Verstärkers A1 angeschlossen ist und zwei Pins an der anderen Seite an -12 V bzw. +12 V angeschlossen sind; der Kondensator 03, der WiderstandR2 und der Verstärker A2 zueinander parallel geschaltet sind, wobei ein Plus-Eingang des Verstärkers A2 mit demErdungsdraht verbunden ist, wobei Pin 1 an einer Seite des Verstärkers A2 durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstandskasten UR2 an Pin 5 des Verstärkers A2 angeschlossen ist und zwei Pins an der anderen Seite an -12Vbzw. +12V angeschlossen sind. 3. Control system of a laser coaxiality measuring device according to claim 2, characterized in that the primary operational amplifier circuit comprises a capacitor 02, a resistor RI, a resistor box UR1, an amplifier A1, a capacitor 03, a resistor R2, a resistor box UR2 and an amplifier A2 ; the capacitor 02, the resistor R1 and the amplifier A1 are connected in parallel to each other, with a plus input of the amplifier A1 being connected to the ground wire, with pin 1 on one side of the amplifier A1 through a series connection with the resistance box UR1 on pin 5 of the amplifier A1 is connected and two pins on the other side are connected to -12 V and +12 V respectively; the capacitor 03, the resistor R2 and the amplifier A2 are connected in parallel to each other, with a positive input of the amplifier A2 being connected to the ground wire, with pin 1 on one side of the amplifier A2 through a series connection with the resistor box UR2 on pin 5 of the amplifier A2 connected and two pins on the other side to -12V or + 12V are connected. 4. Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäreOperationsverstärkerschaltung einen Widerstand R4, einen Widerstandskasten URS, einen Verstärker A3, einen Widerstand R7, einen Widerstandskasten UR4, einen Verstärker A4 und einen Widerstand R9 umfasst; der Widerstand R4 und der Verstärker A3 zueinander parallel geschaltet sind, wobei ein Plus-Eingang des Verstärkers A3 mit demErdungsdraht verbunden ist, wobei Pin 1 an einer Seite des Verstärkers A3 durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstandskasten UR3 an Pin 8 des Verstärkers A3 angeschlossen ist und zwei Pins an der anderen Seite des Verstärkers A3 an -12 V bzw. +12 V angeschlossen sind, wobei der Widerstand R7 und der Verstärker A4 zueinanderparallel geschaltet sind, wobei ein Plus-Eingang des Verstärkers A4 durch eine Reihenschaltung mit dem WiderstandR9 mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei Pin 1 an einer Seite des Verstärkers A4 durch eine Reihenschaltung mit dem Widerstandskasten UR4 an Pin 8 des Verstärkers A4 angeschlossen ist und zwei Pins an der anderen Seite des Verstärkers A4 an -12 V bzw. +12 V angeschlossen sind.A laser coaxiality meter control system according to claim 2, characterized in that the secondary operational amplifier circuit comprises a resistor R4, a resistor box URS, an amplifier A3, a resistor R7, a resistor box UR4, an amplifier A4 and a resistor R9; the resistor R4 and the amplifier A3 are connected in parallel to one another, a positive input of the amplifier A3 being connected to the ground wire, pin 1 on one side of the amplifier A3 being connected in series with the resistor box UR3 to pin 8 of the amplifier A3 and two pins on the other side of amplifier A3 are connected to -12 V and +12 V, respectively, with resistor R7 and amplifier A4 connected in parallel to each other, with a plus input of amplifier A4 connected in series with resistor R9 to the ground wire is connected, where pin 1 on one side of amplifier A4 is connected to pin 8 of amplifier A4 through a series circuit with resistor box UR4 and two pins on the other side of amplifier A4 are connected to -12 V or +12 V. 5. Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die PSD-Signalverarbeitungsschaltung UR, einen Kondensator 03, 101, IC2, einen Kondensator 01, einen Widerstand Rf 1, einen Kondensator 02, einen Widerstand Rf2, einen Widerstand R1, einen Widerstand R2, einen Widerstand R3, einen Widerstand R4, einen Widerstand R5, einen Widerstand R6, einen Widerstand R7, IC3, IC4, IC5, IC6, einen Widerstand R8 und einen Widerstand R9 umfasst; Pin 1 von UR jeweils mit einem Minus-Eingang von 101 und einem Ende desWiderstands Rf 1 verbunden ist, wobei der Kondensator 01 und der Widerstand Rf 1 zueinander parallel geschaltet sind, wobei der Widerstand Rf 1 am anderen Ende jeweils mit einem Ende des Widerstands R1, einem Ausgang von 101 und einem Ende des Widerstands R4 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R1 jeweils mit einem Ende des Widerstands R5, einem Minus-Eingang von IC3 und einem Ende des Widerstands R2 verbunden ist,wobei das andere Ende des Widerstands R5 jeweils mit einem Ausgang von IC3 und einem Ende des Widerstands R8 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R8 jeweils mit einem Ende des Widerstands R9 und einem Minus-Eingang von IC5 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R9 jeweils mit einem Ausgangvon IC5 und mit IC6 verbunden ist, wobei IC6 jeweils mit einem Ende des Widerstands R6 und einem Ausgang von IC4 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R6 jeweils mit einem Ende des Widerstands R3 und einem Minus-Eingang von IC4 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R3 jeweils mit dem anderenEnde des Widerstands R2, einem Ende des Widerstands Rf2 und einem Ausgang von IC2 verbunden ist, wobei der Kondensator 02 und der Widerstand Rf2 zueinander parallel geschaltet sind, wobei das andere Ende des Widerstands Rf2 mit UR und einem Minus-Eingang von IC2 verbunden ist, wobei das andere Ende des Widerstands R4 jeweilsmit einem Plus-Eingang von IC4 und mit dem Widerstand R7 verbunden ist, wobei der Widerstand R7 mit dem Erdungsdraht verbunden ist, wobei Plus-Eingänge von 101, IC2, IC3 und IC5 jeweils mit dem Erdungsdraht verbundenist, wobei Pin 3 von UR jeweils mit dem Kondensator 03 und einer +10-Stromversorgung verbunden ist, und wobeider Kondensator 03 mit dem Erdungsdraht verbunden ist. 5. Control system of a laser coaxiality measuring device according to claim 1, characterized in that the PSD signal processing circuit UR, a capacitor 03, 101, IC2, a capacitor 01, a resistor Rf 1, a capacitor 02, a resistor Rf2, a resistor R1, a resistor R2, a resistor R3, a resistor R4, a resistor R5, a resistor R6, a resistor R7, IC3, IC4, IC5, IC6, a resistor R8 and a resistor R9; Pin 1 of UR is connected to a negative input of 101 and one end of the resistor Rf 1, the capacitor 01 and the resistor Rf 1 being connected in parallel to one another, the resistor Rf 1 at the other end each being connected to one end of the resistor R1 , one output of 101 and one end of resistor R4, the other end of resistor R1 being respectively connected to one end of resistor R5, a minus input of IC3 and one end of resistor R2, the other end of the resistor R5 is each connected to an output of IC3 and one end of resistor R8, the other end of resistor R8 being connected to one end of resistor R9 and a minus input of IC5, the other end of resistor R9 each being connected to a Output of IC5 and connected to IC6, with IC6 connected to one end of resistor R6 and an output of IC4, the other end of resistor R6 respectively s is connected to one end of resistor R3 and a minus input of IC4, the other end of resistor R3 being connected to the other end of resistor R2, one end of resistor Rf2 and an output of IC2, capacitor 02 and the resistor Rf2 are connected in parallel with each other, the other end of the resistor Rf2 being connected to UR and a minus input of IC2, the other end of the resistor R4 being connected to a plus input of IC4 and to the resistor R7, respectively resistor R7 is connected to the ground wire, with plus inputs of 101, IC2, IC3 and IC5 each connected to the ground wire, with pin 3 of UR each connected to capacitor 03 and a +10 power supply, and capacitor 03 connected to the ground wire. 6. Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das LED-Anzeigemodul einen Dekodier-Antriebschip U2, einen Dekodier-Antriebschip U3, eine Nixie-Röhre DS1, eine Nixie-RöhreDS2, eine Nixie-Röhre DS3, eine Nixie-Röhre DS4, eine Nixie-Röhre DS5 und eine Nixie-Röhre DS6 umfasst; derDekodier-Antriebschip U2 jeweils mit der Nixie-Röhre DS1, der Nixie-Röhre DS2, der Nixie-Röhre DS3, der NixieRöhre DS4, der Nixie-Röhre DS5 und der Nixie-Röhre DS6 verbunden und der Dekodier-Antriebschip U3 jeweils mitder Nixie-Röhre DS1, der Nixie-Röhre DS2, der Nixie-Röhre DS3, der Nixie-Röhre DS4, der Nixie-Röhre DS5 undder Nixie-Röhre DS6 verbunden ist.6. Control system of a laser coaxiality measuring device according to claim 1, characterized in that the LED display module has a decoding drive chip U2, a decoding drive chip U3, a Nixie tube DS1, a Nixie tube DS2, a Nixie tube DS3, a Nixie -Tube DS4, a Nixie tube DS5 and a Nixie tube DS6 comprises; the decoding drive chip U2 is connected to the Nixie tube DS1, the Nixie tube DS2, the Nixie tube DS3, the Nixie tube DS4, the Nixie tube DS5 and the Nixie tube DS6 and the decoding drive chip U3 is connected to the Nixie tube. Tube DS1, the Nixie tube DS2, the Nixie tube DS3, the Nixie tube DS4, the Nixie tube DS5 and the Nixie tube DS6 is connected. 7. Steuersystem eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastenmoduleinen Tastenschalter SO, einen Tastenschalter S1, einen Tastenschalter S2, einen Tastenschalter S3, einen Tastenschalter S4, einen Widerstand R30, einen Widerstand R31, einen Widerstand R32, einen Widerstand R33 und einen Widerstand R34 umfasst; der Tastenschalter SO mit dem Widerstand R30, der Tastenschalter S1 mit dem Widerstand R31, der Tastenschalter S2 mit dem Widerstand R32, der Tastenschalter S3 mit dem Widerstand R33 und der Tastenschalter S4 mit dem Widerstand R34 in Reihe geschaltet ist, wobei der Tastenschalter SO, der Tastenschalter S1, der Tastenschalter S2, der Tastenschalter S3 und der Tastenschalter S4 jeweils mit dem Erdungsdraht verbunden sind,The control system of a laser coaxiality measuring device according to claim 1, characterized in that the key module comprises a key switch SO, a key switch S1, a key switch S2, a key switch S3, a key switch S4, a resistor R30, a resistor R31, a resistor R32, a resistor R33 and a resistor R34; the key switch SO with the resistor R30, the key switch S1 with the resistor R31, the key switch S2 with the resistor R32, the key switch S3 with the resistor R33 and the key switch S4 with the resistor R34 is connected in series, the key switch SO, the Key switch S1, key switch S2, key switch S3 and key switch S4 are each connected to the ground wire, und wobei der Widerstand R30, der Widerstand R31, der Widerstand R32, der Widerstand R33 und der Widerstand R34 jeweils mit VCC verbunden sind. and wherein resistor R30, resistor R31, resistor R32, resistor R33, and resistor R34 are each connected to VCC. 8. Steuerverfahren, das auf der Grundlage eines Steuersystems eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts nach Anspruch1 verwirklicht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:A control method implemented on the basis of a control system of a laser coaxiality measuring device according to claim 1, characterized in that the method comprises the following steps: Schritt a: Einstellen der Höhe des Halbleiter-Lasers vor einer Messung mittels des Messgeräts, sodass ein Laserstrahlauf den Mittelpunkt einer optischen Zielscheibe auftrifft, wobei das LED-Anzeigemodul den Wert 0 anzeigt;Step a: setting the height of the semiconductor laser before a measurement by means of the measuring device so that a laser beam strikes the center of an optical target, the LED display module displaying the value 0; Schritt b: Starten eines Programms und Anzeigen eines Positionssignals eines Anschlags auf dem LED-Anzeigemodul;Step b: starting a program and displaying a position signal of a stop on the LED display module; Schritt c: Drücken der Start-Taste an dem Tastenmodul, Drücken der Messung-Taste nach Loslassen der Start-Taste,um die Messung der ersten Daten durchzuführen, und Loslassen der Messung-Taste, um einen Abweichungswertauf dem LED-Anzeigemodul zu zeigen;Step c: pressing the start button on the key module, pressing the measurement button after releasing the start button to perform the measurement of the first data, and releasing the measurement button to show a deviation value on the LED display module; Schritt d: Verschieben der optischen Zielscheibe bis zu einer zweiten Messposition, Drücken der Start-Taste undDrücken der Messung-Taste, um die Messung zweiter Daten durchzuführen; undStep d: moving the optical target disk to a second measurement position, pressing the start key and pressing the measurement key to carry out the measurement of the second data; and Schritt e: Fortschreiten der Messung wie oben beschrieben bis zum Messen der letzten Daten, Halten der Beenden-Taste gedrückt, Drücken der Start-Taste, Drücken der Messung-Taste nach Loslassen der Start-Taste, wobei dieMessung der letzten Daten durchgeführt wird und alle Daten über das Kommunikationsschnittstellenmodul an den PC zur Bewertung des Koaxialitätsfehlers übermittelt werden, und Loslassen der Messung-Taste und der Beenden-Taste,um die Messung zu beenden. Step e: Continue the measurement as described above up to the measurement of the last data, keep the end key pressed, press the start key, press the measurement key after releasing the start key, the measurement of the last data is carried out and all of them Data are transmitted via the communication interface module to the PC for evaluating the coaxiality error, and releasing the measurement button and the end button to end the measurement. 9. Steuerverfahren eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch Drückeneiner Kommunikation-Taste die Kommunikation erfolgt, um die gemessene und verarbeitete Daten an den PC zurVerarbeitung zu übermitteln. A control method of a laser coaxiality measuring device according to claim 8, characterized in that communication is carried out by pressing a communication button to transmit the measured and processed data to the PC for processing. 10. Steuerverfahren eines Laser-Koaxialitätsmessgeräts nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach einemMessvorgang die Start-Taste gedrückt wird, um den Ausgangszustand wiederherzustellen und einen nächsten Messvorgang vom Anfang an durchzuführen. 10. The control method of a laser coaxiality measuring device according to claim 8, characterized in that after a measuring operation, the start button is pressed to restore the initial state and to carry out a next measuring operation from the beginning.
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