內(nèi)徑測(cè)量微型精密光學(xué)測(cè)頭及其信號(hào)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(dòng)機(jī)箱體軸孔內(nèi)徑測(cè)量技術(shù)難以滿足日益增長(zhǎng)的測(cè)量要求。在現(xiàn)代測(cè)量中,光電檢測(cè)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(guó)內(nèi)外的光電微位移檢測(cè)技術(shù)發(fā)作狀況,自行設(shè)計(jì)了微型精密光學(xué)測(cè)頭,采用光電檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)小型軸孔的內(nèi)徑測(cè)量。
　　 本文根據(jù)測(cè)量要求設(shè)計(jì)了一個(gè)機(jī)械測(cè)棒,機(jī)械測(cè)棒均布四個(gè)單獨(dú)的光學(xué)測(cè)頭,相鄰兩個(gè)測(cè)頭位置相互垂直,相對(duì)兩個(gè)測(cè)頭位置在同一直線上。四個(gè)單獨(dú)測(cè)頭分別測(cè)單個(gè)徑向位移,相對(duì)的兩個(gè)測(cè)

2、頭就測(cè)得直徑,四個(gè)測(cè)頭可測(cè)得兩組直徑數(shù)據(jù),多次測(cè)量后,作平均處理。單獨(dú)測(cè)頭應(yīng)用激光三角法原理,使用PSD作為位移傳感器,測(cè)量時(shí),安裝在測(cè)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(cè)物表面上發(fā)生漫發(fā)射,安裝在測(cè)頭上的接收物鏡會(huì)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(hào),通過(guò)測(cè)量這兩路電流信號(hào)就可以通過(guò)計(jì)算得到被測(cè)物的位移量。
　　 本文研究的具體內(nèi)容有:
　　 1.分析了國(guó)內(nèi)外

3、光電檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,闡述了本文采用的測(cè)量原理即激光三角法的原理及應(yīng)用該原理測(cè)量時(shí)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(diǎn),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(duì)整個(gè)測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)的影響,根據(jù)PSD特性選擇光源。
　　 3.根據(jù)測(cè)量要求,對(duì)測(cè)頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)和光學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)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)