基于USB的圓度檢測系統(tǒng)的研究及開發(fā).pdf

1、隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，圓度檢測儀器發(fā)生了根本性的變革，從傳統(tǒng)的記錄輪廓，人工評定的方式以飛快的速度朝高精度、多功能、小型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向迅猛發(fā)展?；剞D(zhuǎn)零件是生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的一類零件，研究開發(fā)基于回轉(zhuǎn)體零件的測量設(shè)備意義重大。國產(chǎn)YD200A型圓度儀是目前國內(nèi)回轉(zhuǎn)體零件圓度誤差的主要測量儀器，本課題以YD200A型圓度儀為平臺，展開圓度檢測技術(shù)的研究。 本文首先對圓度測量系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上

2、分析了YD200A型圓度儀的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合現(xiàn)代測量儀器的發(fā)展趨勢，給出了一個基于“PC+USB+MCU”體系的系統(tǒng)改造方案。接下來對系統(tǒng)的硬件部分的設(shè)計展開詳細(xì)的論述，對關(guān)鍵部件(如傳感器、MCU、A/D等)的選型進(jìn)行了分析，并就硬件設(shè)計中的兩個關(guān)鍵模塊：數(shù)據(jù)采集控制卡(包括傳感器轉(zhuǎn)換電路、信號調(diào)理電路，A/D轉(zhuǎn)換電路等)和USB接口電路的設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。其次，對系統(tǒng)的軟件設(shè)計進(jìn)行了介紹，著重闡述了USB設(shè)備的固件設(shè)計、驅(qū)動程序及

3、其相應(yīng)的安裝程序的開發(fā)和主機(jī)(PC機(jī))應(yīng)用程序的設(shè)計。最后分析了形成圓度測量系統(tǒng)誤差的各種因素，給出了消除各種誤差的方法；剖析了國標(biāo)規(guī)定的圓度誤差評定的四種方法及其判別準(zhǔn)則，研究開發(fā)了用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)圓度誤差評定的算法，給出了數(shù)學(xué)模型以及程序?qū)崿F(xiàn)框圖。 用本論文設(shè)計的圓度檢測儀對工件的圓度誤差進(jìn)行了實(shí)際測試，結(jié)果表明：與傳統(tǒng)圓度測量儀器相比，本系統(tǒng)不僅精度較高、可靠性高、穩(wěn)定性好、成本相對低廉，而且實(shí)現(xiàn)了測量過程的自動化、智能化和可