文档介绍：湖北工业大学
硕士学位论文
线径的激光投影成像差动测量方法与系统研究
姓名:何晓瑞
申请学位级别:硕士
专业:测试计量技术及仪器
指导教师:钟毓宁;王选择
20100501
湖北工业大学硕士学位论文
摘要
细圆柱体广泛应用于航空、航天、军工及民用领域,对其直径精密而高效的
测量能够提高这类零件的分选精度,从而可以提高使用这类零件的部件或仪器的
装配精度、降低次品率和生产成本、增加生产效率、减小资源消耗,因此对细圆
柱体直径的分选测量技术进行研究有重要意义。
本文以提高激光投影成像法测量细圆柱体直径的测量精度为主要目的,在查
阅大量国内外文献,详细分析国内外研究现状的基础上,主要完成了以下几方面
的研究内容:
首先,提出一种基于投影成像法的细圆柱体直径差动测量技术。以型槽做定
位基准,利用差动技术对硅光电池接收的信号进行差分处理,消除背景光强带来
的影响,提高系统的测量精度及测量分辨率,利于高精度分选。
其次,针对激光器的光漂现象,提出一种利用单片机反馈控制流过激光器电
流的软件补偿方法,实现对和光强稳定性的实时控制,使其能够在短时间内进行
自我调节至理想状态。实验证明,采用此反馈控制系统后,激光器的光强稳定性
可控制在± 。
第三,针对系统需要精密测量的要求,对测量系统的硬件进行了细致的研究
分析,包括器件选型,硬件电路设计及优化等。对交流调制信号发生电路进行了
详细的分析,通过实验验证,发现了其缺陷所在,纠正了之前关于差光强变化与
激光加载电流关系的武断分析。
第四,提出了针对光漂的反馈控制算法,并编写了针对、及液晶显示
的软件开发程序。
最后,对测量试验结果及其各项误差进行了分析。实验数据表明:试验研制
的适合高精度分选的测量仪,针对同一标准的被测工件其测量精度可高达± μ
系统总体测量误差为,测量范围为,基本满足所需设计仪器的各
项性能指标。
关键词:投影法;硅光电池;差动技术;光强反馈控制
I
湖北工业大学硕士学位论文
Abstract
Thin cylinders are widely used in the fields of aviation, astronavigation, military
industry and civil industry. The manufacturing accuracy and the assembly accuracy of
these matched parts can be increased by precision and high efficiency measurement of
their diameters. So do the performance and producing efficiency of instrument or
weapon, in which these parts are used. At the same time the defective rate, production
costs and resource consumption can be also decreased. So the research on diameter’s
high-accuracy-separation measurement technique of thin cylinder is very significant.
In this dissertation, to improve the sorting accuracy of thin cylinder diameter by
using the laser projection imaging method, a large quantity of references is consulted
and the current situation of domestic and external research are also studied. The main
content and innovative achievements of this dissertation are as follows:
At first, the differential measurement method based on laser projection images of
thin cylinder diameter has been proposed. V-groove wa