線位移傳感器自動(dòng)校準(zhǔn)裝置研究.pdf

1、線位移傳感器在國(guó)防軍工產(chǎn)品生產(chǎn)、試驗(yàn)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(yàn)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(cè)量可靠性差、測(cè)量范圍小(量程在200 mm以下)等缺點(diǎn),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(dòng)校準(zhǔn)裝置的設(shè)計(jì)和實(shí)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(cè)長(zhǎng)基準(zhǔn),精確復(fù)現(xiàn)傳感器的位移量,采用比對(duì)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(yùn)動(dòng)工作臺(tái)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(tái)運(yùn)動(dòng)方向平行,符合阿貝原則。通過對(duì)工作臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)的編程,帶動(dòng)線位移傳感器在測(cè)量范圍內(nèi)的定點(diǎn)移動(dòng),每一定點(diǎn)分別記錄采集測(cè)量傳感器的輸出值和直線光柵基準(zhǔn)的長(zhǎng)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(píng)估,即實(shí)現(xiàn)了線位移傳感器的校準(zhǔn)。

3、
　　該校準(zhǔn)裝置的測(cè)量范圍:(0~2000)mm,測(cè)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(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、長(zhǎng)度基準(zhǔn)系統(tǒng)、大理石工作臺(tái)、移動(dòng)工作臺(tái)、傳感器裝夾定位機(jī)構(gòu)等組成。其中,控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)+運(yùn)動(dòng)控制卡 PMAC主從控制方式的開放式系統(tǒng),運(yùn)動(dòng)控制卡插入工業(yè) PC機(jī)的插槽中,完成實(shí)時(shí)控制任務(wù),計(jì)算機(jī)做非實(shí)時(shí)處理,人機(jī)界面支持用戶自己定制。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電

4、機(jī)驅(qū)動(dòng)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(cè)量需求。傳動(dòng)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(yùn)動(dòng)平滑、傳動(dòng)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(dòng)電源和高精度數(shù)字萬用表等組成,通過對(duì)被校傳感器的電源供給激勵(lì)和電壓、電流輸出 USB通訊,實(shí)現(xiàn)被校傳感器數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。
　　通過實(shí)際使用證明,該校準(zhǔn)裝置能滿足設(shè)計(jì)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(dòng)化校