微小位移測量系統(tǒng)

1、摘要電感測微儀是一種分辨率較高、工作可靠、使用壽命很長的測量儀，應(yīng)用于微位移測量己有比較長的歷史。國內(nèi)生產(chǎn)的電感測微儀存在漂移大、工作可靠性不高、高精度量程范圍小等問題。本設(shè)計(jì)針對(duì)中原儀器廠DFG5型峰值電感測微儀，對(duì)其電感測量電路進(jìn)行了一定的設(shè)計(jì)和改進(jìn)。對(duì)電感測微儀的正弦波生成電路、交流分檔放大電路、帶通濾波電路、相敏檢波電路、數(shù)據(jù)采集電路等進(jìn)行了精確的分析和相應(yīng)的設(shè)計(jì)并提出了必要的改進(jìn)措施。主要在電路的制作與調(diào)試方面，從電路的合理布

2、局與布線、電子元器件的選擇與安裝、電路的調(diào)試等方面做了，并通過軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理使測量精度得到進(jìn)一步的提高的可能。通過一系列的測試實(shí)驗(yàn)對(duì)傳感器的性能進(jìn)行了一定的評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)表明，電感測微儀性能比較穩(wěn)定，簡化了制造工藝，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)通信處理能力，達(dá)到數(shù)字化改造的目的。關(guān)鍵詞:電感測微儀；單片機(jī)；數(shù)字信號(hào)發(fā)生器；相敏檢波；串口通信緒論1第一章緒論1.1國際精密加工測量技術(shù)概況精密技工技術(shù)作為機(jī)械加工行業(yè)的尖端領(lǐng)域，隨著電子技術(shù)的發(fā)展相關(guān)儀器儀表更

3、加智能化和微型化。目前，精密加工已從單一的技術(shù)方法發(fā)展為智能制造系統(tǒng)的最重要組成部分。其中測量技術(shù)是實(shí)現(xiàn)精密工的前提和保證。加工的過程中要對(duì)被測件的質(zhì)量進(jìn)行檢測，還要對(duì)檢測的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，反饋到控制系統(tǒng)，保證加工的質(zhì)量。位移量的的測量已成為精密技工系統(tǒng)的至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。1.2電感測微儀及現(xiàn)狀分析在精密加工技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，測量技術(shù)水平、測量精度的不斷提高顯得尤為重要，而國內(nèi)的精密加工現(xiàn)狀，如何降低測量技術(shù)成本和降低加工成本，使之

4、能夠在工程實(shí)際中的到更廣泛的應(yīng)用，并降低對(duì)環(huán)境和操作水平的要求是目前需要解決的問題。因此設(shè)計(jì)通用想好、價(jià)格便宜、數(shù)字化程度高的測量儀器，避免單純提高而付出的昂對(duì)代價(jià)，對(duì)國內(nèi)更有意義。電感測微儀是一種建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上，利用線圈的自感或者互感系數(shù)的改變來實(shí)現(xiàn)非電量（主要是位移）測量的是低成本、高精度測量儀。電感測微儀具有很高的分辨率、很長的使用壽命、線性和穩(wěn)定性較好、結(jié)構(gòu)簡單、輸出功率大、阻抗較小、抗干擾能力強(qiáng)且價(jià)格便宜、安裝簡單、對(duì)工

5、作環(huán)境要求不高，因此在精密加工領(lǐng)域得到非常廣泛的應(yīng)用。電感測微儀主要用于接觸式測量，在精密測量中既可以單獨(dú)使用也可以多個(gè)傳感器一起使用。單獨(dú)使用時(shí)，一般用來測量單方向的微小尺寸，多個(gè)使用時(shí)一般用來測量工件和機(jī)床的個(gè)各種形狀誤差。在精密測量中配以相應(yīng)的的測量裝，可以實(shí)現(xiàn)長度、形狀、振動(dòng)精密等。本設(shè)計(jì)針對(duì)DFG5型電感測微儀進(jìn)行數(shù)字化改造，以達(dá)到在理論和實(shí)踐上的嘗試。1.3基于微機(jī)的測量儀表設(shè)計(jì)任務(wù)對(duì)于國內(nèi)測量儀器發(fā)展歷史和發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分析