大量程輪廓測量傳感器誤差分析與補償.pdf

1、隨著科學技術的不斷發(fā)展,特別是機械加工技術的不斷提高,對機械零件表面輪廓進行大量程、高精度測量的需求也越發(fā)迫切。觸針式輪廓測量傳感器由于其大量程、高精度而且對環(huán)境要求低等優(yōu)點,使其在零件表面形貌測量時被廣泛應用。然而很多零件表面具有大的曲率,傳統(tǒng)的觸針式輪廓測量傳感器由于其非線性誤差而造成觸針式輪廓測量傳感器難以進行大量程、高精度的測量,從而限制了觸針式輪廓測量傳感器的應用和發(fā)展。因此對觸針式輪廓測量傳感器的誤差分析和校正尤為重要。本文

2、的內容和工作主要如下:
　　1、首先對觸針式輪廓測量傳感器的結構進行數學建模,對其誤差進行數學分析,推導出水平和垂直位移與杠桿轉動角度相關的非線性誤差關系式。然后對其他方面的誤差進行分析,可知其誤差是由多方面因素所共同造成的,必須對其所有誤差進行校正。通過進一步分析可知,其誤差可以分為水平和垂直兩個方向,從而提出了一種通過使用高精度垂直微位移工作臺以及標準工件為基準的方法分別對其垂直和水平方向建立誤差校正查找表,通過查表對其誤差進

3、行全量程逐點校正,從而保證傳感器能夠整個測量范圍內進行高精度的測量;
　　2、設計了一種大量程、高精度垂直微位移工作臺,并為工作臺安裝小型激光測距儀,使得工作臺能夠在20mm的行程范圍內達到±1μm的定位精度。設計了一種使用光電接近開關對觸針式輪廓測量傳感器的零位進行定位的裝置,且安裝、使用簡單,定位精度高;
　　3、基于C++Builder平臺以及實驗室已有的基礎上,設計了傳感器垂直方向和水平方向誤差補償模塊界面。可以方便