同軸傳輸線外導(dǎo)體內(nèi)徑自動測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、孔徑測量是幾何量測量中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其特點(diǎn)是測量器具活動空間受到限制、操作調(diào)整不便、測量速度慢，特別是深小孔、盲小孔(直徑在φ3mm以下)的測量難度更大，對它們的測量已經(jīng)成為一個國際性的難題。
　　 基于此現(xiàn)狀，我們研制了一種新型的深小孔、盲小孔測量系統(tǒng)一基于電容傳感器的“同軸傳輸線外導(dǎo)體內(nèi)徑自動測量”系統(tǒng)。該系統(tǒng)依據(jù)電容測微儀非接觸式測量原理，不僅測量時無測量力的影響；而且還通過設(shè)計(jì)一整套細(xì)長桿環(huán)狀傳感器、利用視覺放大對中技

2、術(shù)實(shí)現(xiàn)傳感器與被測孔的精密同軸，在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動下，使被測件沿精密導(dǎo)軌上下移動完成全長的測量，從而可以獲知深小孔、盲小孔內(nèi)任意截面的形狀誤差。
　　 本文首先通過分析電容式傳感器的測量工作原理，對傳感器測頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)：采用等位環(huán)技術(shù)消除了邊緣效應(yīng)；轉(zhuǎn)換電路采用運(yùn)算放大器式電路，克服了變極距型電容傳感器的非線性；并且運(yùn)用了“驅(qū)動電纜”技術(shù)，減小了寄生電容的影響。接著在分析了測試要求的基礎(chǔ)上，組建了同軸傳輸線外導(dǎo)體內(nèi)徑自動

3、測量系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件組成框架，系統(tǒng)采用CCD視覺和三維位移導(dǎo)軌配合的方法，實(shí)現(xiàn)了精確的定位和深孔孔徑的自動測量；還通過使用USB7325數(shù)據(jù)采集卡提高采樣的分辨率，提高測量系統(tǒng)的精度。在Labview虛擬儀器平臺上進(jìn)行軟件開發(fā)，編寫圖形化軟件界面，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話，完成對電容傳感器的標(biāo)定和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、記錄，并控制系統(tǒng)的自動運(yùn)行。
　　 最后通過已知內(nèi)徑尺寸的標(biāo)準(zhǔn)件環(huán)規(guī)對φ2.4mm、φ2.92mm、φ3.5mm、φ7mm四