嵌入式圓度、圓柱度測量儀的開發(fā).pdf

1、旋轉(zhuǎn)零件的圓度和圓柱度對高速、高精度旋轉(zhuǎn)機械的運動精度和平穩(wěn)性影響較大，因此這種類型零件的圓度和圓柱度的高精度現(xiàn)場檢測成為關(guān)鍵。為此需要開發(fā)成本低、精度高、且使用便捷的專用檢測儀器。由于這種儀器由機械本體和測量系統(tǒng)組成，因此這兩個系統(tǒng)的誤差都對儀器測量結(jié)果的精度有直接的影響。依靠提高機械系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)精度已獲得高精度測量結(jié)果是過去常用的方法，但本文沒有采用這種方法，而是充分利用誤差分離技術(shù)的優(yōu)點，從而以較低的成本獲得較為滿意的測量精度。

2、
　　 本文首先分析了嵌入式技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀及其在測量領(lǐng)域中的應(yīng)用。由于嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)測量和控制需要進行“定制”，若將其應(yīng)用于幾何量測量，則操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序（包括控制和檢測系統(tǒng)）可以做到“最小”，實現(xiàn)了資源占用小而效率高的目標(biāo)。
　　 其次，從誤差分離技術(shù)入手，對圓度、圓柱度測量方法進行歸類、總結(jié)和分析，結(jié)合本課題的所需要的功能及技術(shù)指標(biāo)，提出了本課題的研究方案和技術(shù)路線。
　　 以上述研究和分析為基礎(chǔ)，提

3、出了本課題擬采用的圓度和圓柱度測量原理和技術(shù)方案，詳細說明嵌入式圓度、圓柱度測量儀所包括的機械部系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)計的主要過程：
　　 (1)機械系統(tǒng)的設(shè)計
　　 為完成工件圓度和圓柱度非接觸測量，設(shè)計了具有三個自由度的機械本體，它為工件提供旋轉(zhuǎn)運動，為傳感器提供沿工件表面的徑向移動和軸向移動；還設(shè)計了傳感器夾持裝置。
　　 (2)控制和檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計
　　 完成了上述三個運動的控制系統(tǒng)硬件設(shè)

4、計，包括步進電機、驅(qū)動器及絲杠選??；完成了電渦流傳感器、前置器的選??；核心控制芯片采用了ARM7TDMI-S處理器，結(jié)合所要實現(xiàn)功能進行了電源模塊，存儲模塊等部分的電路設(shè)計；LCD顯示模塊采用單片機單獨控制的方式進行數(shù)據(jù)的采集與刷新，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。
　　 (3)控制和檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計：基于ARM芯片硬件平臺的建立，完成了μCOS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)的移植，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、鍵盤掃描、電機運動控制等功能；重點研究了針對圓度