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李忠科,1956年10月出生,教授,博士,博士研究生导师,主持和参与多项军队和国家级科研项目,发表论文50余篇。现任教于西安第一炮兵工程学院,主要从事计算机应用技术、精密仪器与机械等方面的研究。
李福宝,1963年2月出生,教授,博士,硕士研究生导师,主持多项科研项目,发表论文20余篇。现任教于沈阳工业大学,主要从事空化撞击流、流体机械、流场测试、压力容器与装备等方面的研究。
《几何量传感与测量应用技术》共分9章,通过设计实例,分别介绍了应用线阵CCD的横向光电位移传感器、应用线阵CCD的纵向激光位移传感器、大地倾角测量电路、超声波发射与接收电路、激光测角仪的设计、CCD垂线坐标仪、酒精传感电路、激光对中仪设计、步进电机驱动电路等方面的内容。
《几何量传感与测量应用技术》可供计算机测量与控制、光电仪器等领域的工程技术人员及相关专业的本科生、研究生参考使用。
1 应用线阵CCD的横向光电位移传感器
2 应用线阵CCD的纵向激光位移传感器
3 大地倾角测量电路
4 超声波发射与接收电路
5 激光测角仪的设计
6 CCD垂线坐标仪
6.1 概述
6.2 光机结构
6.3 电路设计
6.3.1 CCD驱动电路设计
6.3.2 CCD数据采集与通信电路
6.4 单片机软件设计
6.4.1 CCD驱动软件
6.4.2 数据采集与传送软件
6.4.3 数据采集与传送软件说明
6.5 仪器标定与垂线坐标解算
6.6 电路板设计
6.6.1 控制电路板
6.6.2 CCD驱动电路板
7 酒精传感电路
7.1 概述
7.2 电路设计
7.3 软件设计
8 激光对中仪设计
8.1 概述
8.2 问题及条件定义
8.3 激光对中仪结构方案
8.3.1 LD-PSD-直角棱镜对中仪方案
8.3.2 LD-双PSD-平面反射镜对中仪方案
8.3.3 双LD-双PSD对中仪方案
8.4 测量数学模型的推导
8.4.1 LD-PSD-直角棱镜对中仪方案模型推导
8.4.2 LD-双PSD-平面反射镜方案模型推导
8.4.3 双-LD-双PSD方案模型推导
8.5 计算机仿真结果
8.6 电路设计
8.7 单片机软件设计
8.8 电路板与仪器结构
9 步进电机驱动电路
9.1 概述
9.2 步进电机的升降速
9.3 步进电机与驱动器的连接
9.4 电路设计
9.5 电机控制命令格式
9.6 软件设计
9.7 电路板图
9.8 上位机软件
附录
附录A 5000像元线阵列CCD传感器TCD1501D
附录B 8位高速A/D转换器TLC5510
附录C 异步可级连8K/16K/32K/64KFIFO存储器CY7C4×××
附录D MAX220~MAX249RS232电平转换电路
附录E ADS111016位A/D转换器
附录F 二维PSD器件
附录G 中文字库液晶显示模块128××系列使用手册
附录H 超高精度液体摆倾角传感器SX-003D-NULL
附录I 16位A/D转换电路ADS7825
参考文献
传感器在新技术领域中的应用:传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,是当今世界极其重要的高科技,一切现代化仪器、设备几乎都离不开传感器。1.光纤传感器:近几年,光纤传感器的发展异常迅速,显现出巨大...
1.甘蔗田 播后苗前施药,应在甘蔗种植后出苗前每亩用80%莠灭净130~200克(有效成分104~160克)。土壤质地黏重用高药量,土壤质地疏松用低药量。喷液量每亩40~60升。苗后施药在甘蔗3~4叶...
电子应用技术人才已经饱和,还是电气应用技术好一点
几何量工业测量的现状与发展
工业测量不仅是要获取产品质量状态信息,还将成为工业4.0等未来制造模式中的赛博化系统(CPS)的一个重要信息源。然而,工业测量涉及到一个庞大的技术体系,包括误差/公差的定义、检测的方法、评定的方法、多种测量方法测量结果的比对、测量系统构建及能力评估、产品质量符合性判定及验收等,其背后则是一套完整的国家/国际标准以及严格的测量过程管理体系和产品验收流程。以产品的几何量质量及检测为对象,从计量/检测的原理和方法角度,基于目前最先进的质量设计和控制的理念与方法,探讨了工业测量背后的标准体系及其相关理论与方法。分析和研讨了现代工业测量技术及其发展中涉及的相关技术问题、国内外工业测量技术目前的应用现状,并对工业测量技术的发展进行了探讨。
微机辅助测量及数据处理系统在几何量测量中的应用
随着时代的不断进步,信息技术的不断完善,几何量测量中的应用新技术被广泛关注,尤其是微机辅助测量和数据处理系统。基于此,下面详细介绍了微机辅助测量及数据处理系统在软件'几何测量'处理功能的组合使用、齿轮周节的误差测量以及误差的采集和处理、直线度的误差测量与误差的数据处理、'隐点'求解等方面的应用。
随着20世纪60年代初激光的出现,几何量测量技术的发展步入了崭新的时期,激光干涉仪在此时脱颖而出,并且在几何量测量领域发挥着越来越重要的作用。激光干涉仪为何如此广受欢迎呢?今天我们就来认识几何量测量担当——激光干涉仪。
原理
一个角锥反射镜紧紧固定在分光镜上,形成固定长度参考光束。另一个角锥反射镜相对于分光镜移动,形成变化长度测量光束。
从激光头射出的激光光束①具有单一频率,标称波长为633nm,长期波长稳定性(真空中)优于0.05ppm。当此光束到达偏振分光镜时,被分成两束光——反射光束②和透射光束③。这两束光被传送到各自的角锥反射镜中,然后反射回分光镜中,在嵌于激光头中的探测器中形成干涉光束④。
如果两光程差不变化,探测器将在相长干涉和相消干涉的两端之间的某个位置观察到一个稳定的信号。
如果两光程差发生变化,每次光路变化时探测器都能观察到相长干涉和相消干涉两端之间的信号变化。这些变化(条纹)被数出来,用于计算两光程差的变化。测量的长度等于条纹数乘以激光波长的一半。
功能应用
激光干涉仪具有实现线性、角度、直线度、垂直度、回转轴等几何量的检测功能。可以检测数控机床、三坐标测量机等精密运动设备运动导轨的线性定位精度、重复定位精度等;同时也能检测运动导轨的俯仰角、扭摆角、直线度和垂直度;并可以校准机床的回转轴。
数控机床精度检测及补偿
线性模组/电动滑台/直线电机等定位精度
自动化设备调校
三坐标垂直度测量
代表品牌
目前国产唯一大规模商用的激光干涉仪品牌型号为中图仪器SJ6000,主要技术指标如下:
测量方式:单频
稳频精度:±0.05ppm
动态采集频率:50 kHz
预热时间:约8分钟
工作温度范围:(0~40)℃
存储温度范围:(-20~70)℃
环境湿度:(0~95)%RH
测量距离:(0~80)m
测量精度:±0.5ppm (0~40)℃
测量分辨力:1nm
测量最大速度:4m/s。
SJ6000激光干涉仪
下册·工程测量
十、轴孔测量
十一、尺寸测量
十二、角度、锥度、圆分度测量
十三、表面粗糙度测量
十四、形位误差测量
十五、螺纹测量
十六、齿轮测量
十七、平台测量
十八、新技术在几何量检测中的应用2100433B
前言
第1章 绪论
1.1 互换性概述
1.2 标准化与测量技术简介
1.3 优先数和优先数系
1.4 本课程的性质和任务
1.5 本课程的特点与学习方法
思考题
习题
第2章 孔轴结合的极限与配合
2.1 基本术语和定义
2.2 极限与配合国家标准
2.3 极限与配合的选择
2.4 般公差
思考题
习题
第3章 几何量测量基础和测量新技术
3.1 概述
3.2 长度量值的传递
3.3 计量器具和测量方法
3.4 测量误差和数据处理
3.5 测量不确定度
3.6 形状误差的计算机辅助精密测量
思考题
习题
第4章 形状和位置公差
4.1 概述
4.2 形位公差的标注方法
4.3 形状公差带
4.4 位置公差带
4.5 形位误差及其评定
4.6 公差原则
4.7 形位公差的选择
思考题
习题
第5章 表面粗糙度
5.1 基本概念
5.2 表面粗糙度的评定
5.3 表面粗糙度的参数值及其选用
5.4 表面粗糙度符号、代号及其注法
5.5 表面粗糙度测量方法简述
思考题
习题
第6章 光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规
6.1 概述
6.2 光滑工件尺寸的检验
6.3 光滑极限量规
思考题
习题
第7章 滚动轴承的公差与配合
7.1 概述
7.2 滚动轴承公差与配合
7.3 滚动轴承配合的选择
7.4 轴颈和外壳孔的其他技术要求
思考题
习题
第8章 普通螺纹公差
8.1 概述
8.2 螺纹的几何参数偏差对螺纹互换性的影响
8.3 普通螺纹的公差
8.4 机床丝杠和螺母的精度
8.5 滚珠丝杠的精度
8.6 普通螺纹的检测
思考题
习题
第9章 圆锥和角度的公差与检测
9.1 圆锥与圆锥公差
9.2 角度与角度公差
9.3 般公差未注公差角度的极限偏差
9.4 锥度和角度的检测
思考题
习题
第10章 键和花键的公差与检测
10.1 平键联结的公差与配合
10.2 矩形花键联结的公差与配合
10.3 键和花键的检测
思考题
习题
第11章 圆柱齿轮传动的精度与检测
11.1 概述
11.2 影响齿轮传动精度的因素及检验参数
11.3 齿轮副和齿轮坯的精度
11.4 渐开线圆柱齿轮精度标准及公差值
11.5 圆柱齿轮的精度设计
思考题
习题
第12章 尺寸链
12.1 概述
12.2 尺寸链的概念与术语
12.3 尺寸链的计算方法
12.4 达到封闭环公差要求的方法
思考题
习题
附录综合练习大作业
参考文献