線位移傳感器自動校準(zhǔn)裝置研究.pdf

1、線位移傳感器在國防軍工產(chǎn)品生產(chǎn)、試驗過程中用途很多,其校準(zhǔn)工作在航天航空設(shè)備制造和試驗過程中非常重要,線位移傳感器的校準(zhǔn)技術(shù)決定了傳感器校準(zhǔn)的精度和效率,而當(dāng)前主要使用的線位移校準(zhǔn)設(shè)備,存在工作效率低、測量可靠性差、測量范圍小(量程在200 mm以下)等缺點,難以確定線位移傳感器性能指標(biāo)的可靠性。
　　本文主要進(jìn)行了線位移傳感器自動校準(zhǔn)裝置的設(shè)計和實現(xiàn),校準(zhǔn)依據(jù)為 JJF1305-2011《線位移傳感器校準(zhǔn)規(guī)范》,以2m高精度直線

2、光柵作為測長基準(zhǔn),精確復(fù)現(xiàn)傳感器的位移量,采用比對法進(jìn)行校準(zhǔn),將線位移傳感器固定端安裝在傳感器夾持部件上,其伸縮端與運動工作臺固聯(lián)。通過夾持部件的微調(diào),保證線位移傳感器的伸縮方向與工作臺運動方向平行,符合阿貝原則。通過對工作臺進(jìn)給系統(tǒng)的編程,帶動線位移傳感器在測量范圍內(nèi)的定點移動,每一定點分別記錄采集測量傳感器的輸出值和直線光柵基準(zhǔn)的長度值。校準(zhǔn)軟件采用最小二乘法原理進(jìn)行線位移傳感器的數(shù)據(jù)處理和參數(shù)指標(biāo)評估,即實現(xiàn)了線位移傳感器的校準(zhǔn)。

3、
　　該校準(zhǔn)裝置的測量范圍:(0~2000)mm,測量不確定度為)121(95 L U??μm(L單位為 m,2?k)分辨率:0.1μm。由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、長度基準(zhǔn)系統(tǒng)、大理石工作臺、移動工作臺、傳感器裝夾定位機(jī)構(gòu)等組成。其中,控制系統(tǒng)采用計算機(jī)+運動控制卡 PMAC主從控制方式的開放式系統(tǒng),運動控制卡插入工業(yè) PC機(jī)的插槽中,完成實時控制任務(wù),計算機(jī)做非實時處理,人機(jī)界面支持用戶自己定制。驅(qū)動系統(tǒng)由電

4、機(jī)驅(qū)動器、伺服電機(jī)和減速器等組成,以滿足傳感器的低速平穩(wěn)測量需求。傳動系統(tǒng)由聯(lián)軸器、滾珠絲杠副和直線導(dǎo)軌等組成,確保運動平滑、傳動平穩(wěn)靈活,阻力小,導(dǎo)向精度高。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由直流驅(qū)動電源和高精度數(shù)字萬用表等組成,通過對被校傳感器的電源供給激勵和電壓、電流輸出 USB通訊,實現(xiàn)被校傳感器數(shù)據(jù)的自動采集。
　　通過實際使用證明,該校準(zhǔn)裝置能滿足設(shè)計需求,大大提高校準(zhǔn)線位移傳感器的工作效率,保證位移量值傳遞的準(zhǔn)確可靠和統(tǒng)一,適應(yīng)自動化校