《长度测量技术》PPT课件

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1、第五章长度测量技术第一节长度检测概述第二节尺寸测量第三节形位误差测量第四节表面粗糙度测量第五节线位移与距离测量第六节物位检测技术第七节纳米测量技术1形位误差测量是将被测要素和理想要素进行比较，从而用数值描述实际要素与理想要素形状或位置上的差异。每个参数的测量过程包括测量和评定两个阶段。形位误差的基本概念第三节形位误差测量2形位误差的分类3形状误差形状误差评定时，理想要素的位置应符合最小条件。最小条件:是指被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。4第三节形位误差测量圆度误差指包容同一正截面实际轮廓且半径差为最小的两同心圆的距离fm。

2、一、圆度误差定义：5最大内切圆法：以内切于实际轮廓，且半径为最大的内切圆圆心为理想圆的圆心。最小包容区域法：理想圆位置符合最小条件。判别准则：由两同心圆包容实际轮廓时，至少有四个实测点内外相间的在两个圆周上。只适用于内圆6最小外接圆法：以包容实际轮廓且半径为最小的外接圆圆心为理想圆的圆心。最小二乘圆法：以实际轮廓上各点至圆周距离的平方和为最小的圆的圆心为理想圆的圆心。圆度误差的评定结果以最小包容区域法最小，最小二乘法稍大，其他两种更大。只适用于外圆。7圆度误差测量圆度仪测量法：将被测零件安置在量仪工作台上，调整其轴线与量仪回转轴同轴。

3、记录被测零件在回转一周内截面各点的半径差，绘制出极坐标图，最后评定出圆度误差。8第三节形位误差测量二、直线度误差的测量直线度误差：包容被测直线实际轮廓且距离为最小的两平行直线的距离测量方法：评定方法：求最小二乘直线，计算各点与直线的距离δi，直线度误差ΔS=δmax－δmin包容直线实际线ΔS自准直仪法xyΔΔ单测头法刀口尺法9第三节形位误差测量三、平面度误差的测量平面度误差：包容同一正截面实际轮廓且距离为最小的两平行平面的距离测量方法：评定方法：计算最小二乘平面，计算各点与平面的距离δi，平面度误差ΔP=δmax－δmin自准直仪法

4、单测头法激光干涉法10四、异形曲面的测量异形曲面：又称空间自由曲面，通常指无法确切用解析几何的方法描述的曲面。如火箭、飞机、汽车等的复杂外观造型。异形曲面的高精度检测技术，研究的热点。1112测量方法：手工测量法：使用最早，造价高、速度慢等。机器人测量法：装探头于机器人手上；适用范围广，速度快，精度不高。三坐标机测量法：采用离散点检测，速度慢，工作量大，无法实现在线检测。经纬仪组合测量法：经纬仪；系统组合灵活，可实现大型零部件的在线非接触高精度测量，但需人工瞄准，工作强度大，效率较低。机器视觉测量法：用视觉传感器采集目标图像，通过分析

5、图像，获取被测曲面信息。很有发展前途。13视觉传感器的类型及工作原理1基于三角测距原理的视觉传感器：测量精度高，可测范围大，适用于生产现场使用。激光器---被测物体表面的被测点----成像在PSD或CCD上。点光源。2三维扫描仪也是采用视觉测量原理的，采用的光源为线光源或光栅式结构光（多平行线。）3双目体视传感器：利用立体视差。即两台性能相同、相互位置固定的摄像机，同时获取同一被测表面两个方向的图像，计算空间特征点在两幅图像中的“视差”，继而得到物体表面的距离信息。14双目立体视觉80年代美国麻省理工学院人工智能实验室的Marr提出了

6、一种视觉计算理论并应用在双睛匹配上，使两张有视差的平面图产生在深度的立体图形，奠定了双目立体视觉发展理论基础。其他体视方法，如透镜板三维成像、投影式三维显示、全息照相术等，双目立体视觉直接模拟人类双眼处理景物的方式，可靠简便，在许多领域均极具应用价值，如微操作系统的位姿检测与控制、机器人导航与航测、三维测量学及虚拟现实等。15双目立视技术的实现可分为以下步骤：图像获取、摄像机标定、特征提取、图像匹配和三维重建。彩色视觉传感器双目显微镜16视觉系统的一般构成光源图像卡场景摄像机计算机典型视觉系统工作原理：光→敏感元件→电（光电元件）光源

7、光通路光电元件测量电路光光电电yx1x2传感器：17单目视觉：一个摄像组件（镜头+摄像机）多目视觉：多个摄像组件（镜头+摄像机）图像采集部分、图像处理部分、通信和I/O部分以及输出和执行机构。图像采集系统：可视化图像或特征数据场景镜头光源摄像机图像存储体计算机输出镜头摄像机镜头摄像机控制电缆视觉系统流程图图像质量好图像处理简单、结果理想图像质量差图象处理麻烦、结果不理想由光源、镜头、摄像机、图像采集卡等构成18机器视觉检测系统1固定式系统：传感器固定在刚性框架上，对定位在测试区内的工件进行检测。适用于大批量同类产品的快速检测。被

8、测工件变化时，框架需要重新制作或改造。2可动式系统：传感器沿着指定的路线移动来实现对工件的检测。一般用于单件产品或小批量生产的产品的检测。固定式系统的测量速度和精度优于可动式系统，因而大型复杂工件的在线检测，应选择固定式