光触发精密测头研究

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1、北京工业大学硕士学位论文光触发精密测头研究姓名：韦志会申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：石照耀20070501摘要测头是精密量仪的关键部件Z-,作为传感器提供被测工件的几何信息，其发展水平直接影响着精密最仪的测最精度、工作性能、使用效率和柔性程度。按功能可将测头分为川于瞄准的触发式测头和川于测微的扫描测头，触发式测头由于成本低、结构简单，并能满足常川的测量要求，是当前使川最广泛的测头。现有的触发式测头所采川的触发原理主要包扔电子机械开关触发、压电式触发、应变片式触发和振动式触发等，综合比较各种触发原理，它们都难以兼顾触发测头的高精度、宽范

2、围及抗干扰能力强等特点。本论文的研究目标是设计一种光学触发测头，使其具有触发精度高、抗干扰能力强、使用范围广等特点。本文研究了光学技术在触发式测头屮的应川，从测头系统的设计到信号处理方法等方面都提出了一些开创性的方法。利川光纤的抗电磁干扰强、灵敏度高、重量轻、体积小等特点,将光纤传感器作为触发测头的敏感传感元件，研制了基于光纤传感器的光触发式测头样机，川粘连的方式替代了现有触发测头的回程机构，简化了测头结构，且避免了测杆偏移带来的测量误差，并分析和解决了测头样机屮测端、光纤传感器、胶粘剂及信号处理电路几个关键问题；搭建了基于电控平移台和光栅位移传感器的实验

3、装置，对触发测头相关性能参数进行了测试；最后分析了影响光触发式测头触测精度的主要因素并提出了改进措旗。用实验方法探索了测端反射面形状、表面粗糙度对测头传感器的影响。本课题研究设计的测头预行程变动量为7•5um,单向重复精度可达0.98“m，从理论和实验两方面都验证了光学技术应川于触发测头的可行性。光触发测头由于采川光纤传感技术，有很强的干扰抑制性和高灵敏性，且测杆可做很细，扩大了测量范围，具有极大的实川价值和应川前景。关键词：测头；触发测头；光触发测头；光纤传感；精密测量ABSTRACTProbewhichproVidcsthegC01metryinfor

4、matonofthcmcasurcdworkpiecc,•1soneofthem0stmportantPartSofprecis0nmcasuremen”nstruments・Itsdevc1opment1cVc1hasdirect•mPaCt0i1thcmCasuringaCCUracy,w0rkperf0rmance,SerVicCCffic•encyandf1ex•bi1ity0fpreciosion•nstrumentS•ItcanbediV•1dedintotriggerPr0beuSedt0c011imateandscanningrobeusc

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