智能化高精度小位移测量仪研制

【摘要】在当今精密位移测量领域各类栅式位移测量技术被广泛应用，其中技术性最强、发展最快的是光栅位移测量技术。随着光栅刻划工艺和电子细分技术的不断发展，光栅位移测量仪器的分辨率大大提高。目前已能达到纳米级。近年来，智能仪器在测量过程自动化、测量功能多样化、测量数据处理以及人机交互方面，都取得了巨大发展。本学位论文的任务是对原有的小位移测量实验装置进行智能化改造和多功能扩展，最终使其满足商品化要求。该小位移测量仪采用光栅位移测量技术，主要应用于毫米级量程、纳米级精度的测量场合，可对零件尺寸和升降台位移进行精密测量。本学位论文的主要研究内容及成果为：1.为了使小位移测量仪在具备便携性的同时还能对批量工件的尺寸进行检测和显示，设计了单机和联机两种工作模式。在联机模式下，设计了基于无线通信的远距离测控方案，从而使小位移测量仪可应用于对测量环境要求高从而需要远距离测控的场合。2.构建了基于ARM处理器的小位移测量仪模块化电路系统，包括具有抗功率器件干扰功能的测杆运动控制模块、位移测量模块、基于TFT-LCD屏的显示模块、具有RFID操作者身份认证功能和操作过程语音提示功能的测量管理模块、基于NRF24L01芯片的联机无线通信模块。3.利用C语言对ARM处理器进行了程序开发，实现了单机测量过程和联机无线通信的自动、可靠进行；设计了基于VisualC++平台的联机测控软件，在测控软件中通过接入Access数据库实现了对批量测量数据的存储和管理，并绘制了测量数据统计直方图和测量数据统计折线图。4.完成了小位移测量仪的功能验证实验和重复性标定实验，实验结果表明小位移测量仪能够自动完成多种测量任务且测量数据的重复性满足要求。
【作者】马昊新；
【导师】余晓芬；
【作者基本信息】合肥工业大学，精密仪器及机械，2014，硕士
【关键词】位移测量；光栅传感；远程控制；仪器智能化；

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