基于薄板搭接擺動(dòng)式相鄰電容焊縫跟蹤傳感器的研究.pdf

1、如今傳感器技術(shù)發(fā)展迅速，工業(yè)控制與測(cè)量中隨處可見各式各樣的傳感器，其中電容傳感器由于其高靈敏度、高動(dòng)態(tài)頻率響應(yīng)特性、結(jié)構(gòu)及原理簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，其廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)制造中，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)電容傳感器的研究與應(yīng)用，很多都集中在利用傳感器對(duì)被測(cè)物進(jìn)行平面位置內(nèi)的檢測(cè)與測(cè)量等方面。這得益于近年來科技的快速發(fā)展，使得其在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但是對(duì)于利用相鄰電容傳感器檢測(cè)焊槍偏差實(shí)現(xiàn)焊縫跟蹤的方法還未見相關(guān)報(bào)道。同時(shí)薄板搭接焊縫的自動(dòng)跟

2、蹤技術(shù)一直以來都是焊接領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn)，所以本課題的研究旨在為薄板搭接焊縫跟蹤提供一種可參考的新技術(shù)。
　　本文首先分析了相鄰電容傳感器理論，提出了應(yīng)用該類型傳感器應(yīng)用于薄板搭接焊縫的自動(dòng)跟蹤技術(shù)，同時(shí)提出對(duì)相鄰電容傳感器采用角度擺動(dòng)的方式采集焊縫信息的方法，并且對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了深入的分析，從理論角度上闡述了其可行性及優(yōu)點(diǎn)。建立了相鄰電容傳感器輸出電容值相對(duì)于被測(cè)工件距離變化的數(shù)學(xué)模型；
　　其次，建立相鄰電容傳感器相對(duì)薄板搭接

3、焊縫擺動(dòng)掃描的兩個(gè)數(shù)學(xué)模型，并且通過對(duì)比得出了最優(yōu)的擺動(dòng)模型。利用 MATLAB仿真軟件對(duì)兩個(gè)模型進(jìn)行了仿真分析，從仿真結(jié)果上看：擺動(dòng)式相鄰電容傳感器應(yīng)用于薄板搭接焊縫的自動(dòng)跟蹤是完全可行的；
　　再次，針對(duì)目前測(cè)量微小電容的傳統(tǒng)方法存在的弊端，提出了應(yīng)用AD7150電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器測(cè)量電容值的方法，設(shè)計(jì)了基于芯片AD7150和單片機(jī) dsPIC30f3012的信號(hào)采集及處理系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的軟件部分和測(cè)量系統(tǒng)的硬件電路部分進(jìn)行了設(shè)