內(nèi)徑測量微型精密光學(xué)測頭及其信號處理研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)有的汽車發(fā)動機(jī)箱體軸孔內(nèi)徑測量技術(shù)難以滿足日益增長的測量要求。在現(xiàn)代測量中,光電檢測技術(shù)由于其優(yōu)越性得到了廣泛的應(yīng)用。本文分析了國內(nèi)外的光電微位移檢測技術(shù)發(fā)作狀況,自行設(shè)計了微型精密光學(xué)測頭,采用光電檢測技術(shù)實現(xiàn)對小型軸孔的內(nèi)徑測量。
　　 本文根據(jù)測量要求設(shè)計了一個機(jī)械測棒,機(jī)械測棒均布四個單獨(dú)的光學(xué)測頭,相鄰兩個測頭位置相互垂直,相對兩個測頭位置在同一直線上。四個單獨(dú)測頭分別測單個徑向位移,相對的兩個測

2、頭就測得直徑,四個測頭可測得兩組直徑數(shù)據(jù),多次測量后,作平均處理。單獨(dú)測頭應(yīng)用激光三角法原理,使用PSD作為位移傳感器,測量時,安裝在測頭上的光纖準(zhǔn)直器準(zhǔn)直發(fā)射出一束激光,激光打到被測物表面上發(fā)生漫發(fā)射,安裝在測頭上的接收物鏡會聚部分漫反射光并將這部分光傳至PSD感光面,PSD根據(jù)入射光重心位置產(chǎn)生兩路電流信號,通過測量這兩路電流信號就可以通過計算得到被測物的位移量。
　　 本文研究的具體內(nèi)容有:
　　 1.分析了國內(nèi)外

3、光電檢測技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,闡述了本文采用的測量原理即激光三角法的原理及應(yīng)用該原理測量時遵循Scheimpflug條件的必要性。
　　 2.比較光學(xué)位移傳感器CCD和PSD的優(yōu)缺點,選擇PSD作為本文的光學(xué)位移傳感器,研究了PSD傳感器的使用特性,及這些特性對整個測頭測量系統(tǒng)的影響,根據(jù)PSD特性選擇光源。
　　 3.根據(jù)測量要求,對測頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)和光學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計,設(shè)計的機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊、精密,有著嚴(yán)格的幾何要求和尺寸配合關(guān)