CN106610261A - 一种圆度测量仪 - Google Patents

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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B7/282—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures for measuring roundness

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Abstract

本发明公开了一种圆度测量仪，其包括：电感传感器、信号调理电路、A/D转换电路、采样信号、微处理器、操作开关、显示屏和上位机；电感传感器连接信号调理电路，信号调理电路连接A/D转换电路，A/D转换电路连接微处理器，微处理器连接采样信号、显示屏、上位机和操作开关。圆度仪采用基于单片机的数字信号处理技术，系统将传感器测量的工件轮廓变化信号经放大、检波、滤波后传送到单片机，以单片机为核心进行模数转换，根据圆度评定算法进行计算，并将结果显示于液晶屏上，也可通过串口传输至上位机。该圆度仪具有测量精度高、抗干扰性强、可靠性高等优点。

Description

一种圆度测量仪
技术领域
本发明涉及传感器应用和自动检测等技术领域，特别涉及一种圆度测量仪。
背景技术
圆度仪是测量轴、孔或类似零件的圆度、表面波纹度和同轴度的重要仪器。随着机械工业的发展，圆度仪的应用越来越广泛，如轴承生产企业要求在每台加工滚针的机床边放置小型圆度仪，用于测量滚针圆度，以确定机床的调节是否满足要求，故需要大量价格低廉且操作方便的小型圆度仪。
目前我国使用的圆度仪存在以下问题: ( 1) 体积大，操作复杂，除了机械主体外还有计算机，不利于生产现场的使用，仅适合放置于检查间进行抽检; ( 2) 电气部分采用计算机进行数据采集处理，成本较高。
发明内容
针对现有技术的不足，发明一种圆度测量仪。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种圆度测量仪，其包括：电感传感器、信号调理电路、A/D转换电路、采样信号、微处理器、操作开关、显示屏和上位机；电感传感器连接信号调理电路，信号调理电路连接A/D转换电路，A/D转换电路连接微处理器，微处理器连接采样信号、显示屏、上位机和操作开关。
优选的，圆度仪采用基于单片机的数字信号处理技术，系统将传感器测量的工件轮廓变化信号经放大、检波、滤波后传送到单片机，以单片机为核心进行模数转换，根据圆度评定算法进行计算，并将结果显示于液晶屏上，也可通过串口传输至上位机。
优选的，所述微处理器为一单片机芯片。
上述技术方案有如下有益效果：该圆度仪具有测量精度高、抗干扰性强、可靠性高等优点。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可以依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。
如图1所示，一种圆度测量仪，其包括：1 电感传感器、2 信号调理电路、3 A/D转换电路、4 采样信号、5 微处理器、6 操作开关、7 显示屏和8 上位机；电感传感器连接信号调理电路，信号调理电路连接A/D转换电路，A/D转换电路连接微处理器，微处理器连接采样信号、显示屏、上位机和操作开关。圆度仪采用基于单片机的数字信号处理技术，系统将传感器测量的工件轮廓变化信号经放大、检波、滤波后传送到单片机，以单片机为核心进行模数转换，根据圆度评定算法进行计算，并将结果显示于液晶屏上，也可通过串口传输至上位机。该圆度仪具有测量精度高、抗干扰性强、可靠性高等优点。
圆度仪使用时，将被测工件放在与精密主轴轴线相垂直的工作台上，传感器测头不转，调整工件的中心，使其与旋转的精密主轴中心重合并随之旋转，调整传感器测头接触工件，传感器在测量平面内测量工件的半径变化。
圆度仪电气部分硬件主要包含电感传感器、信号调理电路、信号采集及数据处理的微处理器、信号接口电路。传感器采用差动电感式旁向传感器。信号调理电路采用专用的差动电感器集成芯片，将所需的电路功能集中在 1 块芯片上，只要增加几个外接无源元件来设置频率和增益，就能将机械位置信号转换成单极性或双极性输出的高精度直流电压信号。信号采集及数据处理的微处理器采用 c8051f 系列单片机，使用其芯片中集成的 16位 A/D，该系统扩展了 64K 数据存储空间。根据Hall 采样信号定时采集信号并进行 A /D 转换，根据轴承零件的圆度和表面波纹度误差测量及评定方法，进行圆度评定。信号接口电路主要用于将测量后的数据传送给计算机和液晶显示器，用 c8051f 系列单片机芯片中集成的 UAＲT 串行端口与显示屏及上位机进行串口通信，采用 MAX232芯片实现电平转换，根据此芯片应用接法接入合适电阻与电容即可。显示器采用 TFT 真彩屏，集成了控制电路及显示电路。
测量工件时的调整步骤为:(1)逆时针转动精密卡盘，放入工件后再顺时针旋转，保证卡盘卡正、紧固工件；(2)转动水平方向(y方向)千分筒，目测传感器测头过工件中心，再转动水平方向(x方向)千分筒，同时观察显示屏中的测值，该测值为当前传感器的值，不是圆度测量结果，测值10～30μm为最佳测量状态。同时可根据工件长度调整垂直方向(z方向)千分筒，选择合适的测量高度，调整结束后方可测量。
以上对本发明实施例所提供的一种圆度测量仪进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种圆度测量仪，其包括：电感传感器、信号调理电路、A/D转换电路、采样信号、微处理器、操作开关、显示屏和上位机；电感传感器连接信号调理电路，信号调理电路连接A/D转换电路，A/D转换电路连接微处理器，微处理器连接采样信号、显示屏、上位机和操作开关。
2.根据权利要求1所述的一种圆度测量仪，其特征在于，圆度仪采用基于单片机的数字信号处理技术，系统将传感器测量的工件轮廓变化信号经放大、检波、滤波后传送到单片机，以单片机为核心进行模数转换，根据圆度评定算法进行计算，并将结果显示于液晶屏上，也可通过串口传输至上位机。
3.根据权利要求1所述的一种圆度测量仪，其特征在于，所述微处理器为一单片机芯片。
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