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电感测微仪

发布时间:2019-08-21

电感测微仪是一种能够测量微小尺寸变化的精密测量仪器,它由主体和测头两部分组成,配上相应的测量装置(例如测量台架等),能够完成各种精密测量。

检查工件的厚度、内径、外径、椭圆度、平行度、直线度、径向跳动等,被广泛应用于精密机械制造业、晶体管和集成电路制造业以及国防、科研、计量部门的精密长度测量。目前,国内常用的电感测微仪有指针式和数字式两种,存在的问题较多,如高精度测量范围小,零位调节不方便、功能单一和通用性差等。它通过编制软件实现仪表的高精度、智能化、多功能化,经过反复的实验与使用,已证明其精度高、操作方便、性能稳定。

电感测微仪

工作原理

该智能电感测微仪的硬件电路主要包括电感式传感器、正弦波振荡器、放大器、相敏检波器及单片机系统。正弦波振荡器为电感式传感器和相敏检波器提供了频率和幅值稳定的激励电压,正弦波振荡器输出的信号加到测量头中由线圈和电位器组成的电感桥路上。工件的微小位移经电感式传感器的测头带动两线圈内衔铁移动,使两线圈内的电感量发生相对的变化。当衔铁处于两线圈的中间位置时,两线圈的电感量相等,电桥平衡。当测头带动衔铁上下移动时,若上线圈的电感量增加,下线圈的电感量则减少;若上线圈的电感量减少,下线圈的电感量则增加。交流阻抗相应地变化,电桥失去平衡从而输出了一个幅值与位移成正比,频率与振荡器频率相同,相位与位移方向相对应的调制信号。此信号经放大,由相敏检波器鉴出极性,得到一个与衔铁位移相对应的直流电压信号,经A/D转换器输入到单片机,经过数据处理进行显示、传输、超差报警、统计分析等。

硬件系统组成

硬件系统由前相通道、单片机系统、人机通道电路组成,前相通道电路的作用是把电感式传感器转换成的电信号进行放大、分档、相敏检波等处理后供A/D采样用。它包括正弦波振荡电路,交直流放大电路,相敏检波电路,A/D转换电路。单片机系统及人机通道电路主要实现把前相通道电路传送的模拟信号经A/D转换后,送入单片机系统进行数据处理,实时地显示测量结果,按不同的功能键可以实现不同的功能。

此智能电感测微仪在设计上充分利用了单片机的系统功能,增加了统计分析、超差报警、绝对零点与相对零点的转换等功能,使仪器的性能有了较大的提高;采用单片机8031进行数据处理,用软件进行非线性修正,使高精度测量范围成倍扩展,用软件进行绝对零点与相对零点的转换,零位调节简单方便,功能扩展除了增加少量接口芯片外,主要由软件实现;硬件电路中,前向通道电路采用了集成电路,克服了以往采用变压器、二极管、三极管组成电路的非线性特性大、零漂严重等缺点;采用了切实可行的抗干扰措施,使整机测量精度高、可靠性好、稳定性好、抗干扰能力强。

TESA 电感测微仪:www.brainyht.com.cn

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