基于电容传感器的微小孔径测量系统研究

发布时间：2017-11-21 01:28

  本文关键词：基于电容传感器的微小孔径测量系统研究

  更多相关文章： 微小孔 孔径测量 电容传感器 接触式测量 侧向位移

【摘要】：随着当代科技和制造水平的飞速发展,微小孔器件被广泛应用于诸多工业领域,对其加工和检测精度的要求也越来越高。孔径是孔特征中最重要的几何要素,孔径检测是判断孔质量是否合格的主要手段。微小孔器件的孔径一般对所属产品的功能实现有很大影响,由于测量空间的限制,微小孔孔径的检测难度较大。因此,微小孔径的高精度测量是当前国内外几何量精密测量领域的重要研究方向。论文在综述现有国内外关于微小孔径测量方法的基础上,结合测量的实际需要,提出一种接触式测量方法——基于电容传感器的微小孔径测量方法,主要研究工作包括:(1)提出一种基于电容传感器的微小孔径检测方法,该方法以电容传感测头为核心测量元件,借助长度量计量仪器实现对微小孔径的测量。阐述了测头的工作原理,确定了测杆的侧向位移量与电容值变化量之间的关系,并分析了测头的检测灵敏度。(2)建立了测头的力学模型,得到测头中测杆侧向位移值的解析表达式。建立了测头有限元模型并用ANSYS Workbench对测头主体部分进行静态有限元仿真,解析解与仿真值具有一致性。通过田口参数实验得到最优的测头结构尺寸参数,在此基础上设计并制作该测头装置的实体模型。(3)搭建了基于电容传感器的微小孔径测量实验系统,以坐标测量机和微动平台为测量平台,以激光干涉仪为长度量计量仪器。对一直径为Φ5 mm的标准环规进行孔径测量实验,实验结果表明该测量系统的测量误差为9μm。最后,对测量误差及其产生原因进行了分析。
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212

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本文编号：1209240