[实用新型]利用二维PSD位置传感器测量矩形导轨直线度的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，涉及一种利用二维PSD位置传感器测量矩形导轨直线度的装置。

背景技术

世界各个国家对导轨直线度测量领域一直予以高度重视，并不断推出新型高精度直线度测量方法和装置，以满足日益增长的对产品质量的要求。对导轨直线度的测量有两方面的目的和要求，一是精确度要求，即测量结果必须达到一定的可信程度；二是经济性要求，即在保证测量结果精确性的前提下，应使测量过程简单、经济，花费代价最小。要满足这两方面的要求，应使用集光、机、电、算等新技术于一体的新型测量仪器，进行实时、快速、非接触测量，这是现代导轨空间直线度测量技术的发展方向。

无直线基准测量法，是指被测对象直线度的测量不是与某种直线基准进行比较，而是沿被测表面以线值测量的方法，得到被测表面上各采样点的偏差值，然后经数据处理得到被测对象的直线度误差。

直线基准测量法是直接采用一定的直线基础(Straight Line reference)，并以此基准来检测被测表面的直线度误差(线差或角度值)，从而获得被测表面的直线度误差值。所采用的直线基准通常实物基准、重力水平基准和光线基准有三种方法。

目前国内外在圆度、平行度以及表面粗糙度等计量领域甚至已达到纳米级测量精度水平，然而直线度的测量精度却不高，特别是在大长度范围的直线度测量领域，其精度水平更远远落后于其他计量项目。国际上只有少数几个国家达到了0.1μm/m高的精度水平。我国目前仍采用长平晶组分段互检方法作为导轨直线度检定基准，装置操作复杂，检定结果精度不高(特别是在测量大尺寸零件时尤为明显)，这种状况严重制约着我国精密计量测试领域的发展步伐。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种利用二维PSD位置传感器测量矩形导轨直线度的装置，解决了现有技术中存在的操作复杂，检定结果精度不高的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种利用二维PSD位置传感器测量矩形导轨直线度的装置，包括光学部分、PSD传感器和信号处理电路，光学部分包括光学支架，在光学支架上设置有激光器，激光器的发射端连接有准直装置，在准直装置的照射区设置有PSD传感器，PSD传感器安装在直线矩形导轨上的工作台上，工作台由驱动电机驱动，驱动电机与上位机连接，PSD传感器与信号处理电路连接；信号处理电路包括I/V转换电路，I/V转换电路与加减电路、除法电路、模拟通道选择开关、A/D转换器、单片机和串行通讯电路依次连接，串行通讯电路与上位机连接。

A/D转换器选用12位的AD574A转换器。

单片机选用AT89C51。

上位机选用PC机。

串行通讯电路选用RS-232。

本实用新型的有益效果是检定结果精度高，并且实现了小型化、集成化、数字化以及安装简便，操作容易。

附图说明

图1是本实用新型的工作原理示意图；

图2是本实用新型的I/V转换电路示意图。

图中，1、激光器，2、PSD传感器，3、信号处理电路，4、PC机，5、单片机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型是一种新的非接触检测技术装置，它以激光、红外、光纤等现代元器件为基础，通过对被检物体的光辐射进行检测，利用光电技术将位置的变化转化为电信号完成测量的，提取出有关所需的物理量，并利用了位置传感器、单片机、PC机等，是一种能够检测矩形导轨空间直线度的光电系统，能够准确地完成导轨的直线度误差测量，并能对导轨的直线度误差进行计算，对直线度误差进行评定，并对系统进行误差分析。

本实用新型包括光学部分、PSD传感器和信号处理电路，光学部分包括光学支架，在光学支架上设置有激光器1，激光器的发射端连接有准直装置，在准直装置的照射区设置有PSD传感器2，PSD传感器2安装在直线矩形导轨上的工作台上，工作台由驱动电机驱动，驱动电机与PC机4连接，PSD传感器2与信号处理电路3连接；信号处理电路3包括I/V转换电路，I/V转换电路与加减电路、除法电路、模拟通道选择开关、A/D转换器、单片机5和串行通讯电路依次连接，串行通讯电路与PC机4连接。