數(shù)字伺服聚焦表面輪廓儀的研制.pdf

1、接觸式測(cè)量由于接觸力的存在，容易損壞工件表面和磨損測(cè)頭，應(yīng)用有一定局限，而非接觸測(cè)量不存在接觸力，對(duì)被測(cè)工件表面無(wú)任何劃傷，所以非接觸測(cè)量?jī)x器得到了迅速發(fā)展。在基于各種探測(cè)原理的非接觸輪廓測(cè)量?jī)x中，聚焦探測(cè)式儀器以其垂直和水平方向測(cè)量范圍較大，動(dòng)態(tài)比率較高，在工程表面測(cè)量中占有重要地位。 我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究為了測(cè)量表面形貌，對(duì)非接觸輪廓測(cè)量?jī)x有比較大的需求，但是國(guó)內(nèi)沒(méi)有成熟的產(chǎn)品，而國(guó)外儀器價(jià)格又比較昂貴，所以研究數(shù)字伺服

2、聚焦非接觸輪廓儀,解決這一矛盾，意義非常重大。 本文的主要研究?jī)?nèi)容和工作如下： 在改進(jìn)傅科刀口法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了儀器的光路系統(tǒng)，分析了聚焦信號(hào)的數(shù)學(xué)模型，從本質(zhì)上揭示了儀器的成像規(guī)律及特征。 設(shè)計(jì)了信號(hào)調(diào)理和數(shù)據(jù)采集板卡，從數(shù)據(jù)通訊的角度，詳細(xì)分析了測(cè)量過(guò)程中外部設(shè)備與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通訊，并具體介紹了與測(cè)量相關(guān)的信號(hào)處理電路。 在硬件的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種高效率的試探法和二分法結(jié)合的找焦的軟件實(shí)現(xiàn)方法，使得計(jì)

3、算機(jī)能夠數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)音圈電機(jī)聚焦，與傳統(tǒng)的模擬伺服相比，提高了伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)縮短了找焦的時(shí)間，提高了儀器的工作效率。 設(shè)計(jì)了閉環(huán)控制的共基面精密工作臺(tái)，滿足了儀器采樣走步的高精度；音圈電機(jī)作為儀器聚焦伺服系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用整體線切割的結(jié)構(gòu)方式，具有良好的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性。 將虛擬儀器技術(shù)引入到非接觸輪廓測(cè)量?jī)x中，以C++builder作為虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了功能完整而強(qiáng)大的用戶程序。人機(jī)交流的友好