立式光学计的数显改造资料.docx

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1、立式光学计的数显改造资料立式光学计的改造思路：1、光学计的结构与原理主要利用量块与零件相比较的方法，来测量物体外形的微差尺词悻是测量精密零件的常用测量器具。主要技术参数：型号：LG—1总放大倍数：约1000倍分度值：0.001mm示值范围：±0.1mm测量范围：最大长度180mm仪器的最大不确定度：±0.mm示值稳定性：0.0001mm测量的最大不确定度：土（0.5+L/100）^m工作原理：利用光学杠杆的放大原理，将微小的位移量转换为光学影象的移动。其工作原理如图所示。立式光学比较仪工作原理图立式光学比较仪结构图

2、结构：立式光学比较仪结构如右图所示，主要由以下部分组成：①光学计管：测量读数的主要部件；②零位调节手轮：可对零位进行微调整；③测帽：根据被测件形状，选择不同的测帽套在测杆上。选择原则为：与被测件的接触面积要最小；③工作台：对不同形状的被测件，应选用不同的工作台，选择原则与上基本相同；2、数显式立式光学计的结构与原理本仪器依据光栅原理设计而成根据黑白光栅的莫尔条纹原理在原先立式光学计的基础之上改装而成。其中重点运用了光栅式传感器。本仪器用标准器（如量块）以比较法测量工件的尺词悻它可对五等量块、量棒、钢球、线形及平行平

3、面状精密量具和零件的外型尺寸作精密测量；本仪器头部亦可作为一个独立体，在科研、生产过程控制及线检测等方面对被测件作微小位移测量。技术参数：1）被测件最大长度：180mm;2）直接测量范围：>±0.1mm；精品资料3）最小显示值：0.1（im；4）测量力（2±0.2）N;5）示值变动性：0.1^m；6）最大不准确度：±0.25^m；7）最大测量误差：土（0.5+L/100）mL是被测长度以mm计；8）放大倍数：31.25;标准配件：可调带筋园台、可调园平台、带筋固定方台、平面测帽3、进行数字化改装的优点1）测量精度高

4、：计量光栅运用莫尔条纹原理莫尔条纹是由许多刻线综合但!结果故对刻划误差有均化作用因此利用莫尔条纹信号所测量的位置精度较线纹尺等高可用于微米级、亚微米级的定位系统。2）读数速率高：莫尔条纹的取数率一般取决于光电接收元件和所使用电路的时间常数取数率可从每秒零至数十万次既可以用于静止的也可用于运动的非常适于动态测量定位系统。3）分辨率高：常用光栅栅距为10-50微米细分后很容易做到1-0.1微米的分辨率最高分辨率可达到0.025微米。4）读数易实现数字化、自动化：莫尔条纹信号接近正弦比较适合于电路处理故其测量位移的莫尔条

5、纹可用光电转换以数字形式显示或输入计蒜机实现自动化且稳定可靠。4、改装原理：本次实验仪器的改装在运用光路原理的同时进一步的运用传感器原理。光栅传感器中其计量光栅普遍运用于现代高精密仪器计量光栅的莫尔条纹是实现其目的的可靠保证。由莫尔条纹产生的脉冲电路通过细分电路做到前置放大、移相、倍频、功率放大和移相电阻链从而实现测量结果的显示。同时在显示中也运用了8031单片机的工作原理做到显示的准确、迅速等。5、数显式立式光学计的装配：将光学计管的内部零件去处装入新的零件。光栅的选择：1、光栅的定义：光栅是结合数码科技与传统印

6、刷的技术，能在特制的胶片上显现不同的特殊效果。在平面上展示栩栩如生的立体世绞悻电影般的流畅动画片段，匪夷所思的幻变效果。2、光栅的种类按其工作原理和用途：1）物理光栅：物理光栅是利用光栅的衍射效应进行工作的。物理光栅的栅距较小一般接近于光谱的波长栅距3=0.5~2微米物理光栅主要作为色散元件应用工光谱分析和测量等物理光学仪器中。精品资料2)计量光栅:计量光栅是利用光山形成的莫尔条纹原理进行工作的。计量光栅的栅距较大通常情况下栅距co=0.004~0.05mm。由于计量光栅具有形成莫尔条纹的特点因此在精密测长和测角的

7、光电仪器中不仅作为长度与角度的校准仪器随着光电技术的发展目前计量光栅更多的作为光栅传感器应用于各种数控设备。它与电子细分技术相配合得到很高的分辨率和测量精度。按刻线表面的结构可分为:1)幅值光栅又称黑白光栅表面刻线如图1所示其特点是栅线与缝隙黑白相间通常采用母光栅照相复制法加工而成。黑白光栅的栅距一般为co=0.01~0.05mm。2)相位光栅也称闪耀光栅表面刻线如图2所示其横截面呈锯齿状通常用刻线方法直接加工而成。相位光栅的栅距较小一般为3=0.004~0.01。按载体的形状计量光栅可分为长光栅和圆光栅。长光栅用

8、于长度测量栅线数通常在25^^/mm以上；圆光栅用于角度测量栅距角一般不小于13、莫尔条纹的原理图3为莫尔条纹的构成原理图。当两块黑白透射光栅的刻线面相重合并使两者的栅线有很小的交角0时两光栅的栅线彼此重合光束从缝隙中通过形成亮带在b-b线上两栅的栅线彼此错开而形成暗带。这明暗相间的的条纹称为光栅的莫尔条纹。相邻的亮带与暗带间距离为莫尔条纹间距。常把较长的光