激光對中儀研發(fā).pdf

1、在需要主動軸帶動從動軸旋轉的大型、貴重機械設備中，檢測兩軸的中心線是否重合(即對中度)是動力機械等裝配工作中十分重要的一步。如果對中良好，機器損壞將減少，突發(fā)故障得到防止及維修時間得到減少。經驗證明，對中不準將造成機械損壞，嚴重的將會危害操作人員生命安全。 在兩軸對中測量領域中，目前國外有多種高技術、高精度的光測量儀器，如德國普魯夫激光對中儀，瑞典FIXTURLASER激光對中儀等。本課題由美國派利斯(北京)有限公司根據(jù)國內無該

2、產品，而實際工業(yè)又急需的情況下，在北京工業(yè)大學建立激光對中儀研發(fā)項目的。 激光對中儀是目前較為理想的精密對中測量儀器，它與回轉軸相連接的是小巧而安全的半導體激光器(LD)和分辨率為6um的光電半導體位置探測器(PSD)。它的核心算法和人機交互由單片機系統(tǒng)完成。本論文在研發(fā)激光對中儀基礎上形成。首先介紹半導體激光發(fā)生器產生激光的機理，然后根據(jù)激光的特性，研究了激光在測量中的不變量——能量中心。再研究了光接收器件位置敏感探測器PSD

3、探測機理和后續(xù)處理電路。依此機理，通過將激光束看成理想的直線，利用幾何對稱性，研究并建立雙光束LD/PSD激光對中儀數(shù)學模型，給出被測量參數(shù)坐標計算公式，通過該公式可得出兩回轉軸軸偏差、角偏差。在實際測量中，只要測量雙光束LD/PSD在兩個角度時光斑的坐標，即可求得兩軸的相對位置。系統(tǒng)核心MCU是新華龍公司C8051F020單片機，該單片機采集經過放大的PSD輸入電壓信號，經過片內模/數(shù)(A/D)轉換后，送入主處理機進行各種處理。最后，