高性能位移传感器的精度

压缩机在承受载荷时会发生微小变形，变形的大小将直接影响零部件之间的装配以及余隙容积等，因此准确测试结构的变形对结构设计验证至关重要。测试与分析结构微变形的方法有很多种[1-8]，传统常用的是千分表（如图1所示）测试，通过机械探针接触被测物体表面，读取表盘的指针获得结构的变形量，该方法的精度可以达到1um，但是千分表在使用过程中存在一些缺陷：首先，探针必须与被测物体接触，而对某些复杂结构的待测表面，不太容易将探针伸进去；其次，千分表是靠人工读数，当结构变形比较快时（如振动），人工读数是很难实现的。因此，在这样的背景下，需要开发新的测试方法来解决这些问题。本文应用激光三角位移传感器（如图2所示）一套位移测试系统，该系统很好地解决了千分表存在的缺陷，实现了非接触式快速测试，同时通过数据采集卡和软件系统可以快速记录测试数据，并且在软件里面快速进行数据处理，提取有价值的信息。激光位移传感器通常应用于机器人控制、工业自动化控制、精密加工等领域。高性能位移传感器的精度

当以一端孑L轴线为基准来求同轴度时，此时对于测量装置的测量精度要求非常高，因为当孔间距大时，同轴度误差受测量误差的影响很大。如图2所示，在左侧基准圆柱上测量两个截面圆，构造一条直线。假设基准圆柱上两测量截面间的距离较小，距离为10mm，而基准圆柱一截面与被测圆柱一截面间的距离较大，距离为100mm，即该检测方案的同轴度对采样点的敏感系数很大。如果基准圆柱第二截面圆的圆心有5“m的测量误差，则测量轴线到达被检截面时已偏离了5μmxl00／10=50μm。此时即使被检轴线与基准轴线完全同轴，同轴度误差的测量结果也会有接近2μm×50=100μm的误差。所以，对于减速器轴承孔这种“短基准、长距离”的同轴度检测问题来说，测量误差容易被放大。实际中，应以两轴承孔的公共轴线作为基准，然后分别求得两端轴线的两端点到基准轴线的距离，四者距离中的最大值的2倍作为减速器两端轴承孔的同轴度。该测量方法类似于传统的芯轴检测方式，也类似于零件的装配过程，同时也避免了测量误差放大的现象产生。位移传感器优势激光位移传感器可以实现物体的倾斜度、线性位移、角度、振动等参数的精确测量。

激光三角法原理激光三角法原理框图如图所示，由光源发出的一束激光照射在待测物体平面上，通过反射之后在检测器上成像。当物体表面的位置发生改变时，其所成的像在检测器上也发生相应的位移。通过像移和实际位移之间的关系式，真实的物位移可以由对像移的检测和计算得到，计算公式为：

x=ax'/（bsinθ-x'cosθ）（1）

式中：x，x'分别是被测物位移和光敏器件上像斑的位移；a，b，θ是系统的结构参数，是根据具体使用要求而选定的。由此可见精确地测量X7就可以得到被测物体的位移量，这就是激光三角法测量位移的原理。

激光三角法测量原理可有效应用于三维曲面的非接触精密测量，测量数据的统计处理结果直接关系到测量精度的提高，同时也与测量系统结构、被测物体特性及环境条件等因素有关。从激光三角法的测量机理出发，针对易拉罐罐盖开启口压痕残余厚度测量中影响测量的关键问题进行分析和研究，包括激光光点尺寸、激光散斑、精细结构、被测物体表面的光泽、颜色等。

随着现代工业的不断发展，对各种罐盖容器表面微小刻痕测量的质量要求越来越高，根据原理的不同，可分为接触式测量和非接触式测量。接触式测量方法发展比较成熟，但有其局限性。非接触测量是罐盖容器测量的发展方向，其中的光学非接触测量法是一个非常活跃的研究领域。目前常见的非接触光学测头有：激光三角法测头、激光聚焦测头、光栅测头等。相对其他测量方法而言，激光三角法测量系统在物体形貌检测以及物体体积测量当中得到广泛的应用，它具有大的偏置距离和大的测量范围，对待测表面要求较低，不仅适合小件物体的轮廓测量，也非常适合大型物体的形貌体积测量，而且测量系统的结构非常简单，维护非常方便，是一种高速、高效、高精度、具有广阔应用前景的非接触测量方法。 激光位移传感器可以精确测量物体的线性位移、角度、倾角、弯曲和振动等参数。

加工-测量-再加工-再测量是非球面加工的必要过程。非球面透镜的高精度检测不仅包括非球面表面形状的检测，还包括非球面中心偏差的测量。要求非球面透镜的形状误差在几厘米到几十厘米的范围内小于1μm。受现有冷加工工艺、车床运动误差、磨削力变形及检测误差的限制，加工的非球面光学元件会产生一些质量缺陷，无法保证跨尺度的产品满足高精度要求。为了使非球面透镜表面形状误差、中心偏差等参数满足设计精度要求，往往需要利用被加工非球面工件的中心偏差检测信息进行多误差校正和补偿加工。激光位移传感器具有广阔的应用前景，在智能制造、机器人、医疗等领域都有着重要的应用。智能位移传感器信赖推荐

激光位移传感器的应用可减少人力，成本支出，从而提高效率，节约成本。高性能位移传感器的精度

  随着城市化进程的加快和人口的增加，轨道交通已经成为城市中不可或缺的一部分。轨道交通的安全和运营对于现代城市的运转至关重要。而激光位移传感器的高精度和高灵敏度使其在轨道交通领域得到了广泛应用，它能够快速准确地测量列车的位置和运动状态，为轨道交通的安全和运营提供了支持。在轨道交通领域，激光位移传感器主要被应用于列车的运行状态监测和控制。列车的位置和运动状态是轨道交通运营管理的重要指标，因此需要采用高精度的测量技术进行监测。它能够实现微小位移的测量，可以实时地监测列车的位置和运动状态，并且能够在列车高速行驶时提供快速的响应速度。其还可用于列车轮对的动态测量，以检测轮对的磨损和偏差，从而及时发现问题并进行维修。此外，激光位移传感器还可以用于列车的自动导向系统，通过实时测量列车的位置和运动状态来控制车辆的行驶方向和速度，从而提高列车的安全性和运行效率。总之，激光位移传感器在轨道交通领域的应用，为列车的运行状态监测和控制提供了高精度、高灵敏度的测量手段，为轨道交通的安全和运营提供了重要的支持。未来随着技术的不断发展和应用场景的扩大，激光位移传感器在轨道交通领域的应用前景将更加广阔。高性能位移传感器的精度