基于位移传感器接触式形状探测装置的设计.pdf

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1、检测与控制2013年第3期(第26卷，总第125期)·机械研究与应用·基于位移传感器接触式形状探测装置的设计张林仙，温沐阳，邓彬伟，谭洪(湖北理工学院电气与电子信息工程学院，湖北黄石435003)摘要：物体内壁形状的探测在工业生产中有着广泛的应用。给出了一种基于高精度位移传感器的接触式柱状物体形状探测装置的设计与实现方案。装置以STM32F107VCT6为主控芯片，由传动行进装置、测头检测装置、信号处理模块以及上位机显示等部分组成，实验表明物体内部形状及其相对位置可通过传感器实时测量并绘制在屏幕上。关键词：位移传感器，柱状物体形状，接触式测量，STM32中

2、图分类号：TP272文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)03—0134—03DesignoftheContactObjectShapeDetectorBasedonDisplacementSensorZHANGLin—xian，WENMu—yang，DENGBin—wei。nNHong(SchoolofElectrical&ElectronicInformationEngineering，HubeiInstituteofTechnology，Ht~angshiHubei435003，China)Abstract：Itiswidelyapp

3、liedtotheindustrialproductionthatdetectingtheshapeoftheinnerwalloftheobject．Thedesignandimplementationofthedetectingobjectinnerwallshapeequipmentbasedonthehigh—precisiondisplacementsensorispresented．ThedevicewhichtakestheSTM32F107VCT6MCUasmaincontrolchipiscomposedofthedrivetraveli

4、ngdevice，theprobedetectiondevice，thesignalprocessingmodule，thehostcomputerandothercomponents．Theexperimentshowsthattheinnershapeanditsrelativepositioncanbedrawnonscreenbyrealtimemeasure．Keywords：displacementsensor；three-dimensionalshape；contactmeasurement；STM321引言绘制模块以及相应的外围电路组成。系

5、统整体框图随着科学技术的发展和工业生产水平的提高，许如图1所示。多领域越来越多地提出了对三维工件尺寸和形状参数测量的要求。三坐标测量机是一种集机械、光学、电子、数控技术和计算机技术为一体的大型精密智能化仪器，作为一种通用性强、自动化程度高、高精度测量系统在先进制造技术与科学研究中有极广泛的应用。三维测量已成为制造业的一项重要技术，它在工业检测、逆向工程等领域占有重要地位。其中，接触式测量是目前使用最为广泛的三维测量方法。笔者专门针对柱状物体设计和实现了基于高精度位移传图1系统整体框图感器利用三维接触式测量方法来测量柱状物体内壁形状的装置。可有效方便的对柱状

6、物体内壁形状进测头系统通过机械结构与测量主体连接，测头信行实时探测，并通过上位机(PC机)实时绘制内壁形号连接至STM32F107VCT6控制器然后通过坐标显状，如果有缺陷就可实时显露出来，通过试制和实验示系统显示。测头系统通过控制器与测量机其他部证明此装置有效可行。分协调配合完成测量任务。实际测量中由于环境条2系统方案件和筒壁形状的不同，导致测量信号强弱相差较大，因此采用数据拟合处理可达到精确绘制横断面形状系统主要由传动行进装置、测头检’?贝4装置、信号的目标J。处理模块以及上位机显示等部分组成。具体来说，系统由STM32F107VCT6控制与数据采集模

7、块、多电机3方案选择与论证3．1测量方案驱动模块、矩阵按键模块、测头(KTRB-50L线性位移三维接触式测量方法由传统的探针式接触测量传感器)模块、上位机串口数据获取分析与图形实时收稿日期：2013-05—02基金项目：湖北理工学院大学生科技创新项目(12cx04)；湖北理工学院校级重点项目(12~z13A)；湖北省中青年创新团队项目(T201223)作者简介：张林仙(1969一)，女，云南呈贡人，副教授，研究方向：机械电子与自动控制。·134··机械研究与应用·2013年第3期(第26卷，总第125期)检测与控制方法发展而来，目前三坐标测量机是该方法发展

8、的成更为重要的问题在于一般电机的电阻很小，但电流很功典范和主要的使