[发明专利]一种采用电涡流位移传感器的非接触式R-test测量仪标定方法

摘要

本发明公开一种采用电涡流位移传感器的非接触式R‑test测量仪标定方法，包括测量坐标系的标定和位移传感器平面面的标定。将测量球安装在机床主轴上，测量仪底面放置在机床工作台上，移动主轴使测量球心大致位于三个位移传感器轴线的交点，标定R‑test测量仪测量坐标系原点，并以机床坐标系方向作为测量坐标系方向；移动主轴使球头移动到不同的坐标点，根据各坐标点到传感器感应平面的距离，完成非接触式R‑test测量仪传感器感应平面的标定。本发明可大幅度减小非接触式R‑test测量仪在加工装配以及在机床上的安装误差对测量精度的影响，从而降低了仪器的制造和使用成本，提高测量精度和效率。

主权项

1.一种采用电涡流位移传感器的非接触式R‑test测量仪标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：标定非接触式R‑test测量仪测量坐标系：将测量球安装在机床主轴上，测量仪底面放置在机床工作台上，移动主轴使测量球心大致位于3个电涡流位移传感器轴线的交点位置，以此时的球心为原点建立测量坐标系，坐标轴的方向与机床坐标系方向一致；步骤2：标定非接触式R‑test测量仪的电涡流位移传感器感应平面：a)当测量球在测量范围内径向偏离传感器轴线所产生的感应电压变化可忽略时，传感器感应电压特性曲线方程为：其中，Ui为感应电压，Li为测量球心到第i个传感器感应平面的距离，ki、mi、qi为传感器感应电压特性参数，均为常数；在测量坐标系下设传感器1的感应平面方程为a1x+b1y+c1z+d1＝0；操作机床，移动主轴使球头移动到4个不同的坐标点Pj(xj,yj,zj)，j＝1,2,3,4；Pj到传感器1感应平面的距离L1,j根据传感器1此时的感应电压U1,j和上式换算得到，即：通过以上方程组求得传感器1感应平面参数a1、b1、c1、d1的值；同理求得另外两个传感器感应平面在测量坐标系下的平面方程系数；b)当测量球在测量范围内径向偏离传感器轴线所产生的感应电压变化不可忽略时时，传感器感应电压特性曲线方程为：其中，Ui为第i个传感器的感应电压，Li为测量球心到第i个传感器感应平面的距离，ti、ki、mi、ni、qi为传感器感应电压特性参数，均为常数；在测量坐标系下设传感器1的平面方程为a1x+b1y+c1z+d1＝0，移动主轴使球头移动到测量坐标系下不同的12个坐标点Pj(xj,yj,zj)，j＝1,…12；根据点到平面的距离方程和勾股定理，再结合传感器1感应电压特性曲线方程得到如下方程组：通过方程组可求得传感器1的感应平面参数a1、b1、c1、d1及感应平面圆心坐标(x1‑0、y1‑0、z1‑0)，同理可得另外两个传感器的感应平面参数及感应平面圆心坐标。