大连理工大学,机械工程学院,机械电子学检测部件

1、第六章 检测部件接触式非接触式触发测头测量三维跟踪扫瞄光学测量：红外、激光、结构光X射线测量涡流测量，等等超声波测量6.1 几何量的检测方法英国Ferranti 公司早在50 年代开始研制德国Zeiss 公司于1973 年推出UMM500 三坐标测量机。70 年代末期，Zeiss 公司研制出气浮导轨(空气轴承)，采用花岗岩材料作为三坐标测量机的工作台、横梁和主轴，提高了测量精度。还有瑞典的海克斯康、意大利的DEA 公司、美国的Brown-Sharpe 公司、英国的ZK 公司、比利时的Metris公司等。三坐标测量机（Coordinate Measuring Machine，CMM）ZEISS

2、CMM 桥式、龙门式、单臂式接触式触发测头非接触式光学测头ZEISS CMM 适用的测头CMM的触发式测头工作原理脉冲计数锁存器计算机触发测头光栅尺CMM的坐标测量原理便携式CMM超声波测厚 根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量。当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。 X射线检测系统涡流测量新型的涡流传感器可精确测量所有类型的金属目标物三角法激光位移测量硅晶片的厚度 高速旋转物体的震动轮胎表面形貌生产线零件计数光驱回转精度金属薄板翘曲激光干涉仪主要用于机械制造设备的精度测量。美国HP公司，97年仪器部分独

3、立成立Agilent（安捷伦）公司英国Renishaw公司，亦是著名的触发测头和扫描测头制造商美国API公司，美籍华人创建的公司，87年成立美国OPTODYNE（光动） ，美籍华人创建的公司干涉法激光位移测量Renishaw ML10 GOLD激光干涉仪API激光干涉仪定位精度测量垂直度测量直线度测量非接触三维测量采用光学测量方法，主要有激光（线、阵列）和结构光（白光）。生产厂家主要集中在欧洲，特别是德国；日本的柯尼卡-美能达；中国的23家。非接触测量对模型材料表面硬度没有要求，不会对模型表面造成划伤，测量效率高。精度不如接触式测量（例如触发测头），模型表面不宜太亮或极暗。文物医学工业柯尼卡美

4、能达 VIVID 9i采用线状激光束扫描方式，使用CCD相机接收反射光束。根据三角测距原理获得与拍摄物体之间的距离，进行三维数据化处理。德国GOM 公司的ATOS 系统 ATOS 系统采用结构光测量的方式, 利用光栅投影单元将一组具有相位信息的光栅条纹投影到测量工件表面，利用左右两个高分辨率数码相机进行同步测量, 利用立体相机测量的原理, 可以在极短的时间内获得物体表面大量的三维数据。Leica激光跟踪仪马达：用于动态跟踪与定位高精度垂直和水平角度编码器手持式反射镜：用于采点高精度绝对测距仪高精度激光干涉仪位置探测器：高速高精度跟踪支撑底盘：稳固并易于移动6.2 机电系统中的实时位移检测部件脉冲编码器： 角位移的测量光栅尺： 直线位移的测量脉冲编码器的工作原理光栅尺工作原理脉冲编码器和光栅尺的输出信号1Vpp型TTL型零脉冲的作用: 实现增量式反馈系统初始化上电后的精确回零。绝对式脉冲编码器和光栅尺串行式绝对式光栅6.3.1 四倍频及辨向电路6.3 反馈脉冲的计数6.3.2 UP/DOWN计数电路（可逆计数电路）例如：同步4位二进制UP/DOWN计数器74LS1696.3