電感測微儀是一種能夠測量微小尺寸變化的精密測量儀器，它由主體和測頭兩部分組成，配上相應(yīng)的測量裝置（例如測量臺架等），能夠完成各種精密測量。

檢查工件的厚度、內(nèi)徑、外徑、橢圓度、平行度、直線度、徑向跳動等，被廣泛應(yīng)用于精密機(jī)械制造業(yè)、晶體管和集成電路制造業(yè)以及國防、科研、計量部門的精密長度測量。目前，國內(nèi)常用的電感測微儀有指針式和數(shù)字式兩種，存在的問題較多，如高精度測量范圍小，零位調(diào)節(jié)不方便、功能單一和通用性差等。它通過編制軟件實(shí)現(xiàn)儀表的高精度、智能化、多功能化，經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)與使用，已證明其精度高、操作方便、性能穩(wěn)定。

電感測微儀

工作原理

該智能電感測微儀的硬件電路主要包括電感式傳感器、正弦波振蕩器、放大器、相敏檢波器及單片機(jī)系統(tǒng)。正弦波振蕩器為電感式傳感器和相敏檢波器提供了頻率和幅值穩(wěn)定的激勵電壓，正弦波振蕩器輸出的信號加到測量頭中由線圈和電位器組成的電感橋路上。工件的微小位移經(jīng)電感式傳感器的測頭帶動兩線圈內(nèi)銜鐵移動，使兩線圈內(nèi)的電感量發(fā)生相對的變化。當(dāng)銜鐵處于兩線圈的中間位置時，兩線圈的電感量相等，電橋平衡。當(dāng)測頭帶動銜鐵上下移動時，若上線圈的電感量增加，下線圈的電感量則減少；若上線圈的電感量減少，下線圈的電感量則增加。交流阻抗相應(yīng)地變化，電橋失去平衡從而輸出了一個幅值與位移成正比，頻率與振蕩器頻率相同，相位與位移方向相對應(yīng)的調(diào)制信號。此信號經(jīng)放大，由相敏檢波器鑒出極性，得到一個與銜鐵位移相對應(yīng)的直流電壓信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器輸入到單片機(jī)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理進(jìn)行顯示、傳輸、超差報警、統(tǒng)計分析等。

硬件系統(tǒng)組成

硬件系統(tǒng)由前相通道、單片機(jī)系統(tǒng)、人機(jī)通道電路組成，前相通道電路的作用是把電感式傳感器轉(zhuǎn)換成的電信號進(jìn)行放大、分檔、相敏檢波等處理后供A/D采樣用。它包括正弦波振蕩電路，交直流放大電路，相敏檢波電路，A/D轉(zhuǎn)換電路。單片機(jī)系統(tǒng)及人機(jī)通道電路主要實(shí)現(xiàn)把前相通道電路傳送的模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，送入單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)時地顯示測量結(jié)果，按不同的功能鍵可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。

此智能電感測微儀在設(shè)計上充分利用了單片機(jī)的系統(tǒng)功能，增加了統(tǒng)計分析、超差報警、絕對零點(diǎn)與相對零點(diǎn)的轉(zhuǎn)換等功能，使儀器的性能有了較大的提高；采用單片機(jī)8031進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用軟件進(jìn)行非線性修正，使高精度測量范圍成倍擴(kuò)展，用軟件進(jìn)行絕對零點(diǎn)與相對零點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，零位調(diào)節(jié)簡單方便，功能擴(kuò)展除了增加少量接口芯片外，主要由軟件實(shí)現(xiàn)；硬件電路中，前向通道電路采用了集成電路，克服了以往采用變壓器、二極管、三極管組成電路的非線性特性大、零漂嚴(yán)重等缺點(diǎn)；采用了切實(shí)可行的抗干擾措施，使整機(jī)測量精度高、可靠性好、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)。

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