[发明专利]音频定位器

说明书

本发明提出一种利用音频信号作定位状态显示的音频定位器。属于几何量测试中的定位技术。

以往在利用万能工具显微镜对圆进行坐标测量时。万能工具显微镜所能提供的手段是双象定位法。例如上海光学仪器厂生产的19JA型万能工具显微镜所用的定位方法即为这种类型。由于双象目镜的最大视野为φ14.3毫米。因而对大于这一尺寸的圆的定位便受到了极大的限制。为了弥补双象目镜定位的局限性。本发明提供了一种新型的定位装置。

本发明的定位原理是基于由场效应管组成的放大器具有很高的输入阻抗。当携带着音频信号的测头与被测件（场效应管的栅极与被测件保持电导通）接近到某一微小距离（即定位间隙）时。场效应管的栅极就会有电子跳过定位间隙而到达测头。由于定位间隙很小。所以，定位间隙在定位过程中的变动范围就会更小。从而实现了较高精度的定位。

本发明的优点是：

（1）测杆由φ1.5毫米弹簧钢丝制成。即使测量过程中因操作不慎，使测头与被测件发生了碰撞。也不会造成事故。

（2）使用双象目镜时，眼睛很容易疲劳。使用本发明可减轻眼睛的负担。

定位精度：

在系列测量中。该定位器定位误差的均方根σ＝0.0528微米。极根定位误差σ＝±3σ＝±0.158微米。

使用方法：

定位时，利用万能工具显微镜的微调装置，使测头移近被测件。刚一听到声音即停止（记下读数）。完成一次定位。

对圆进行坐标测量时，只要在圆周上测出大致均布的三个点的坐标。圆心坐标即可用计算机或计算器方便地算出来。笔算时，为了计算方便。可在圆周上测四个点。如图2，由于A点与B点有相同的y坐标。所以。A点的x坐标x_A和B点的X坐标x相加后用2除。即为圆心O的x坐标X_o。数学表达式为

x_o=x_A+x_B/2

同理，圆心o的y坐标

y_o=y_C+y_D/2

测量圆的直径时，可根据A点与B点的x坐标确定测头的x坐标（即找正）。以测量y方向的直径;可根据C点与D点的y坐标确定测头的y坐标，以测量x方向的直径。

下面结合附图来说明本发明的实施例：

图1是本发明音频定位器的电子线路图。

在图1中。硅整流桥2WO₂、晶体三极管BG₁、BG₂、稳压管2CW75组成有源滤波稳压电源（这种电源在机械工业出版社1981年出版的《几何量电，测量仪》中已有描述）。输出V_o＝10.2V。使场效应管工作于最佳电压条件下。晶体三极管BG₃、BG₄等组成音频信号源。其工作电压由场效应管的稳压电源经三端集成稳压器W78L05C二次稳压获得。测头处于定位状态时，通过被测件和测头将音频信号源的输出信号传给场效应管的栅极。1KΩ电阻器的两端便获得了经过放大的音频信号电压，放大后的音频信号电压作用在压电陶瓷片HTD27A上。实现电场转换，获得定位显示。

将图1电路装在定位器外壳里。外壳与万能工具显微镜联接的部分。采用万能工具显微镜物镜的外型和尺寸。联接测杆，测杆与球形测头焊接。场效应管的栅极接定位器外壳。外壳通过弹簧垫圈与万能工具显微镜保持电导通。由上述结构可知，当被测件装在万能工具显微镜上时。实际上它已接通了场效应管的栅极。由于万能工具显微镜与测杆之间通过绝缘材料相联。所以，尽管测头和测杆携带着音频信号。但信号并未到达场效应管的栅极。只有测头完成定位时。信号才能到达栅极。且以声音显示出来。

本发明的积极效果在于它克服了双象目镜定位法的局限性，在仪器的滑台行程范围内，被测圆的直径可任意大。