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为了获得测量设备中的参数数据,很多情况下不但要采用间接测量的方法,而且有时还要创造条件才能完成,这样带来了极大的不方便和损失。针对现有技术存在的不足,为了直观的获得数据,本文研究的是测量距离的激光游标尺系统。激光游标尺系统研究的是一套非接触式的激光游标尺。
大型回转设备中两点间动态距离是工业测量中的难点问题,依照导师的发明专利“激光游标尺”的设计思想,文章详细给出了激光游标尺系统的总体结构设计方案,并且对各部分进行了合理地设计研究,进行了比较深入的设计与研究,进行方案、具体结构、部件以及机电控制系统的设计,使激光游标尺系统的设计完整,开发了配套的电气系统。主要内容如下:
1.激光游标尺系统由机械系统、单片机控制系统、执行元件系统(电动机)、键盘和液晶显屏等相关器件组成。整个系统由结构和控制两部分组成。结构设计为控制设计奠定基础。控制设计中结合了单片机的优势,为结构设计实现自动化控制。分析激光的功能原理,将半导体激光发射器用于测量大型回转设备两点间动态距离,为该仪器的研制和实用奠定了一定的基础,在此基础上提出激光游标尺的总体结构设计方案。
2.机械系统主要由激光发射器、发射器支座、移动导轨、丝杠螺母结构、支承架、中间固定尺、瞄准镜等组成。文章对机械系统的各个器件进行了详细的介绍,分析各器件的外形和性能,分别设计了各器件的结构,并将这些器件有机地结合,设计出整个机械系统部分。另外,针对机械系统利用ANSYS软件做了相应的静力分析,验证了文章设计的机械系统部分是能够同时达到精度要求和强度要求的。
3.单片机系统是以AT89S52处理芯片为核心的控制系统,AT89S52根据设置的键盘输入的指令对执行元件系统(电机)进行控制,操作电机的运转,实现相应的运动。AT89S52的接口部分还包括了液晶显屏接口部分,液晶显屏用来显示数据,使其直观化,为整个系统提供了可视化依据。对整个控制系统进行模拟应用,在Proteus7 Professional程序里加载程序,对程序设计进行修改和调整,调节数据的精确位数,顺利显示相应的结果。