基于光纖傳感技術(shù)的形狀誤差自動測量系統(tǒng)研究.pdf

1、中國是世界稀土永磁材料釹鐵硼的制造中心，產(chǎn)量已占全球總產(chǎn)量的75％以上，但目前我國對于釹鐵硼材料形狀誤差的檢測手段大部分以人工檢測為主，對于大批量生產(chǎn)顯然效率低，成本高，精度低，因此，為了適應(yīng)不斷提高的產(chǎn)品制造精度和大批量生產(chǎn)的要求，迫切需要一種自動化、高效率、高精度的檢測手段。 本文基于反射式強(qiáng)度調(diào)制型光纖位移傳感機(jī)制提出一種新型的、高精度、高效率的精密零部件形狀誤差的光學(xué)測量系統(tǒng)，將光纖傳感技術(shù)與光纖通信技術(shù)相結(jié)合，通過光開

2、關(guān)的切換實(shí)現(xiàn)光纖傳感陣列的時(shí)分復(fù)用，提高系統(tǒng)的靈活性，降低成本并提高測量效率和精度。系統(tǒng)由激光光源、光纖傳感陣列、光電轉(zhuǎn)換鎖定放大電路和計(jì)算機(jī)處理軟件四部分組成。通過鈮酸鋰電光晶體實(shí)現(xiàn)激光光源的調(diào)制，光纖傳感陣列按所測形狀誤差要求排列(例如平面度誤差的測量，可按組合量法9點(diǎn)布局)，調(diào)制光經(jīng)環(huán)行器第2端輸入一個(gè)9選1的光開關(guān)，光丌關(guān)的9路輸出定義成8路測量光路和1路參考光路，測量光路的出射光從被測件表面反射返回，參考光路的出射光從標(biāo)準(zhǔn)件表

3、面反射返回。光開關(guān)輪流選通9個(gè)輸出光路，使其反射光從環(huán)行器的第3端輸出至一個(gè)共用的光電轉(zhuǎn)換和鎖定放大電路，實(shí)現(xiàn)了單光源、單探測器和單處理電路的多光纖傳感測量系統(tǒng)，避免了多處理電路的參數(shù)不一致問題。光纖傳感器輸出的微弱調(diào)制光強(qiáng)信號經(jīng)精密前置放大后，通過鎖相放大電路消除噪聲和干擾的不利影響，提高信噪比；模擬電壓經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換采集進(jìn)計(jì)算機(jī)，根據(jù)參考光光強(qiáng)的波動情況修正測量光路中光源光強(qiáng)波動對測量結(jié)果的影響，從而提高系統(tǒng)分辨率和穩(wěn)定性。最后通過誤