微小位移測量系統(tǒng)

1、摘要電感測微儀是一種分辨率較高、工作可靠、使用壽命很長的測量儀，應用于微位移測量己有比較長的歷史。國內(nèi)生產(chǎn)的電感測微儀存在漂移大、工作可靠性不高、高精度量程范圍小等問題。本設計針對中原儀器廠DFG5型峰值電感測微儀，對其電感測量電路進行了一定的設計和改進。對電感測微儀的正弦波生成電路、交流分檔放大電路、帶通濾波電路、相敏檢波電路、數(shù)據(jù)采集電路等進行了精確的分析和相應的設計并提出了必要的改進措施。主要在電路的制作與調(diào)試方面，從電路的合理布

2、局與布線、電子元器件的選擇與安裝、電路的調(diào)試等方面做了，并通過軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理使測量精度得到進一步的提高的可能。通過一系列的測試實驗對傳感器的性能進行了一定的評價。實驗表明，電感測微儀性能比較穩(wěn)定，簡化了制造工藝，增強了數(shù)據(jù)通信處理能力，達到數(shù)字化改造的目的。關鍵詞:電感測微儀；單片機；數(shù)字信號發(fā)生器；相敏檢波；串口通信緒論1第一章緒論1.1國際精密加工測量技術概況精密技工技術作為機械加工行業(yè)的尖端領域，隨著電子技術的發(fā)展相關儀器儀表更

3、加智能化和微型化。目前，精密加工已從單一的技術方法發(fā)展為智能制造系統(tǒng)的最重要組成部分。其中測量技術是實現(xiàn)精密工的前提和保證。加工的過程中要對被測件的質(zhì)量進行檢測，還要對檢測的信號進行數(shù)字化處理，反饋到控制系統(tǒng)，保證加工的質(zhì)量。位移量的的測量已成為精密技工系統(tǒng)的至關重要的環(huán)節(jié)。1.2電感測微儀及現(xiàn)狀分析在精密加工技術迅猛發(fā)展的今天，測量技術水平、測量精度的不斷提高顯得尤為重要，而國內(nèi)的精密加工現(xiàn)狀，如何降低測量技術成本和降低加工成本，使之

4、能夠在工程實際中的到更廣泛的應用，并降低對環(huán)境和操作水平的要求是目前需要解決的問題。因此設計通用想好、價格便宜、數(shù)字化程度高的測量儀器，避免單純提高而付出的昂對代價，對國內(nèi)更有意義。電感測微儀是一種建立在電磁感應基礎上，利用線圈的自感或者互感系數(shù)的改變來實現(xiàn)非電量（主要是位移）測量的是低成本、高精度測量儀。電感測微儀具有很高的分辨率、很長的使用壽命、線性和穩(wěn)定性較好、結構簡單、輸出功率大、阻抗較小、抗干擾能力強且價格便宜、安裝簡單、對工

5、作環(huán)境要求不高，因此在精密加工領域得到非常廣泛的應用。電感測微儀主要用于接觸式測量，在精密測量中既可以單獨使用也可以多個傳感器一起使用。單獨使用時，一般用來測量單方向的微小尺寸，多個使用時一般用來測量工件和機床的個各種形狀誤差。在精密測量中配以相應的的測量裝，可以實現(xiàn)長度、形狀、振動精密等。本設計針對DFG5型電感測微儀進行數(shù)字化改造，以達到在理論和實踐上的嘗試。1.3基于微機的測量儀表設計任務對于國內(nèi)測量儀器發(fā)展歷史和發(fā)展狀況進行分析