[VIP第1年] 指数:3
用CMM来测量同轴度是一种不错的选择，但当采样点数庞大时，CMM测量费时。当被测孑L表面到传感器的距离，以及被测孔的高度在传感器测量范围内时，二维激光位移传感器法适合此类孔的同轴度测量。二维激光位移传感器采用线扫描，具有采集数据点快的优势，但用激光位移传感器时需要特殊器具固定，需转动工件或传感器进行孔表面数据采集。本文的实验对象是车桥减速器，其两端轴承孔的直径为180mm，上偏差为o．026mm，下偏差为O．014mm，左边孑L为基准孔，右边孔相对于左边孔的同轴度要求为西o．05mm。本文提出一种基于激光位移传感器检测减速器同轴度的方法，设计了一种实验装置，对采集到的实验数据进行解析，对数据处理算法进行详细说明，利用高斯一牛顿小二乘迭代法求出两端轴承孔轴线以及公共轴线，进而实现同轴度的计算，为减速器同轴度的检测提供一种思路。本实验具有测量速度快、检测精度高、测量便捷等优势。激光位移传感器可以精确测量物体的线性位移、角度、倾角、弯曲和振动等参数。智能位移传感器原理
无论是医疗设备、智能手机还是机床，几乎每个电子设备内部都有一块PCB板。这些设备正被要求变得更高效、更小、更快，而开发周期却越来越短。这也意味着电路板必须通过使用高度集成的组件变得更加强大。除了不断增长的封装密度之外，单个组件和开关的小型化是满足所需性能的关键因素。电子元件的准确定位对于确保信息信号或电能信号形式的电流轻松流过元件至关重要。对于PCB制造，这些必须在正确的高度位置和正确的水平位置上，以便正确连接它们。对测量系统的高要求检查生产线中高度集成组件位置的传感器必须克服一系列挑战。主要是由于极小的组件而要求光斑焦点直径小，由于高度动态的生产过程而要求测量速度高，以及必须检测的位移变化而要求的测量精度高。使用非接触高精度的激光位移传感器都可以满足这类要求。新型位移传感器制造公司激光位移传感器通常用于工业生产自动化控制、质量检测、机器人、医疗等领域。
采用激光三角法测量易拉罐罐盖开启口压痕的残余厚度时，要求不仅能测量生产线上易拉罐罐盖开启口刻痕的残余厚度，而且还要对易拉盖模具的磨损情况进行评估。此时，激光三角法的测量精度除了会受到散斑的影响外，还会受到精细结构对测量精度的影响。激光三角法测量的重要假定是发射光束始终与被测物体表面法线方向一致，约定被测表面上入射光点处的法线与入射光方向不重合时称被测表面发生了倾斜，其夹角称为倾斜角E53。当用激光束照射易拉盖的开启口刻痕的斜面和拐角时，被测物表面与入射光不是垂直的，即被测面发生了倾斜。此时，即便物光点的位移与垂直入射时相同，但由于被测面的倾斜改变了散射光的光场相对于接收透镜的空间分布，使得电荷耦合器件(CCD)上会聚光斑的光能质心的位置相对于垂直入射时发生了改变，因而CCD的输出不再与垂直入射式相同。在此情形下，若仍使用垂直入射时的标定曲线来确认位移，必然会产生误差。这就是精细结构对测量精度的主要影响。
智能车技术涵盖了车辆工程、传感器、人工智能、自动管控、汽车电子、计算机等多个学科领域[13，智能车的研究在智能交通领域已成为研究热点。飞思号尔智能汽车竞赛要求参赛车模沿着任意给定的黑色带状路径，通过管控转向和车速，在稳定的前提下以较快的速度完成自主寻径¨j。本文以此为背景，设计了基于MC9S12XSl28微管控器的智能车系统，采用激光传感器阵列识别路径信息，得到智能车中心线与路径中轴线韵横向偏差．采用比例管控算法管控舵机转向，并对直流驱动电机进行增量式PID闭环调节管控，从而实现智能模型车快速稳定地自主寻径行驶。激光位移传感器可以测量物体的线性位移、旋转角度、倾斜度、弯曲度、振动等参数，具有多种功能。
在激光三角法的光学成像系统中，像点移动的位移是测量结果的依据，作为成像对象的激光斑点的尺寸对测量的精度有很大的影响。在一个衍射受限系统中，成像的焦深大小为：它是表征光斑能清晰地成像在探测器上的纵向范围，一定的焦深范围是激光三角测量传感器实现精密测量的前提条件。，当用激光三角法测量易拉罐罐盖开启口刻痕的残余厚度时，希望不仅能精确地探测出A部位，而且还能探测出B部位的细节。当激光光斑直径较大时，此时焦深也较大，虽然成像的纵向范围扩大了，激光测量的动态范围提高了，但是在探测B部位时，激光三角测量传感器探测的细节能力降低了，基本上没法探测出B部位的具体细节；当通过增大会聚物镜的数值孔径NA时，光斑的尺寸减小了，探测细节能力增强了，但是成像的焦深范围却大大减小了，也导致激光三角测量传感器不能可靠地探测。所以，利用激光三角法测量易拉盖开启口刻痕时，减小光斑尺寸与增大焦深范围是一对矛盾，它在一定程度上限制了激光三角法在易拉罐罐盖开启口刻痕测量中的使用。因此，在用激光三角法测量易拉罐罐盖开启口刻痕的残余厚度时，应合理设计光学系统，选择合适的激光光斑尺寸。不同型号的激光位移传感器在精度、测量频率、成本等方面存在差异，需要根据实际需求进行选择。位移传感器常见问题
不同品牌和型号的激光位移传感器在精度、测量范围、分辨率、抗干扰能力等方面有所不同。智能位移传感器原理
当以一端孑L轴线为基准来求同轴度时，此时对于测量装置的测量精度要求非常高，因为当孔间距大时，同轴度误差受测量误差的影响很大。如图2所示，在左侧基准圆柱上测量两个截面圆，构造一条直线。假设基准圆柱上两测量截面间的距离较小，距离为10mm，而基准圆柱一截面与被测圆柱一截面间的距离较大，距离为100mm，即该检测方案的同轴度对采样点的敏感系数很大。如果基准圆柱第二截面圆的圆心有5“m的测量误差，则测量轴线到达被检截面时已偏离了5μmxl00／10=50μm。此时即使被检轴线与基准轴线完全同轴，同轴度误差的测量结果也会有接近2μm×50=100μm的误差。所以，对于减速器轴承孔这种“短基准、长距离”的同轴度检测问题来说，测量误差容易被放大。实际中，应以两轴承孔的公共轴线作为基准，然后分别求得两端轴线的两端点到基准轴线的距离，四者距离中的最大值的2倍作为减速器两端轴承孔的同轴度。该测量方法类似于传统的芯轴检测方式，也类似于零件的装配过程，同时也避免了测量误差放大的现象产生。智能位移传感器原理
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