[其他]幾何量測(cè)試音頻定位器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86100968
• 申請(qǐng)日: 1986-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN86100968A
• 公開（公告）日: 1987-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛德霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 牛德霖
• 主分類號(hào): G01B9/04
• 分類號(hào): G01B9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

《幾何量測(cè)試音頻定位器》屬于幾何量測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，與萬能工具顯微鏡和大型工具顯微鏡配套使用。該定位器采用壓電蜂鳴器作定位顯示，故名《幾何量測(cè)試音頻定位器》。

在測(cè)量過程中，《幾何量測(cè)試音頻定位器》的定位是通過球形測(cè)頭和被測(cè)件對(duì)音頻信號(hào)的傳遞來實(shí)現(xiàn)的。其定位精度主要是靠場(chǎng)效應(yīng)復(fù)合管的高輸入阻抗和音頻信號(hào)源穩(wěn)定的信號(hào)幅值來保證的。

發(fā)明的目的：

對(duì)圓進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，萬能工具顯微鏡所能提供的手段就是雙象目鏡定位法。由于雙象目鏡的最大視野為φ14、3毫米，大于這一尺寸的圓的坐標(biāo)測(cè)量，萬能工具顯微鏡是無能為力的。若配上《幾何量測(cè)試音頻定位器》就能解決這一問題。該定位器也可測(cè)量?jī)?nèi)外尺寸和錐度等項(xiàng)目。

《幾何量測(cè)試音頻定位器》的電路結(jié)構(gòu)

電路結(jié)構(gòu)如圖1，硅整流橋2W02、晶體三極管BG₁、BG₂、穩(wěn)壓管2CW75等組成有源濾波穩(wěn)壓電源，輸出V₀＝10.2V，使場(chǎng)效應(yīng)復(fù)合管LY480工作于最佳電壓條件下。晶體三極管BG₃、BG₄等組成音頻信號(hào)源，其工作電壓由場(chǎng)效應(yīng)復(fù)合管的穩(wěn)壓電源經(jīng)三端集成穩(wěn)壓器W78L05C二次穩(wěn)壓獲得，使信號(hào)源有十分穩(wěn)定的輸出。場(chǎng)效應(yīng)復(fù)合管對(duì)音頻信號(hào)起放大作用。測(cè)頭處于定位狀態(tài)時(shí)，通過被測(cè)件和測(cè)頭將音頻信號(hào)源的輸出信號(hào)傳給場(chǎng)效應(yīng)復(fù)合管的柵極，1KΩ電阻器的兩端便獲得了經(jīng)過放大的音頻信號(hào)電壓，該信號(hào)電壓作用在壓電陶瓷片HTD27A上，實(shí)現(xiàn)電聲轉(zhuǎn)換，獲得定位顯示。

《幾何量測(cè)試音頻定位器》的優(yōu)點(diǎn)和積極效果

1、該定位器與萬能工具顯微鏡連接的部分，采用萬能工具顯微鏡的外型和尺寸，裝卡方便，不用找正。與光學(xué)杠桿相比，節(jié)省了輔助時(shí)間。

2、該定位器的測(cè)桿由彈簧鋼絲制成，即使測(cè)量過程中因操作不慎致使測(cè)頭與被測(cè)件發(fā)生了碰撞，也不會(huì)造成事故。測(cè)桿可以是直的，也可以是彎曲的，有較大的應(yīng)變能力。

3、在萬能工具顯微鏡上測(cè)量圓的坐標(biāo)時(shí)，由于受雙象目鏡視野的限制，圓的直徑不能大于φ14.3毫米。利用該定位器測(cè)量圓的坐標(biāo)時(shí)，不受上述限制。在萬能工具顯微鏡縱橫向滑臺(tái)行程范圍內(nèi)，圓的直徑可任意大。

4、由于采用了場(chǎng)效應(yīng)復(fù)合管作放大器。輸入端對(duì)輸出端是電壓控制。被測(cè)件與測(cè)頭之間沒有電流通過，所以，測(cè)量過程中被測(cè)表面不會(huì)受到破壞，這是優(yōu)于電眼定位的。

5、使用光學(xué)儀器時(shí)，眼睛很容易疲勞，用音頻信號(hào)作定位顯示可減輕眼睛的負(fù)擔(dān)。

6、定位狀態(tài)時(shí)測(cè)頭不受力，所以，測(cè)頭不存在機(jī)械磨損，可長(zhǎng)期保持精度。

《幾何量測(cè)試音頻定位器》的精度

在系列測(cè)量中，該定位器定位誤差的均方根σ＝0.0528微米，極限定位誤差δ_極＝±3σ＝±0.158微米。

《幾何量測(cè)試音頻定位器》的使用方法

定位時(shí)，利用萬能工具顯微鏡的微調(diào)裝置，使測(cè)頭移近被測(cè)件，剛一聽到聲音即停止（記下讀數(shù)），完成一次定位。

對(duì)圓進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，只要在圓周上測(cè)出大致均布的三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，圓心的坐標(biāo)即可用計(jì)算機(jī)或計(jì)算器方便地算出來。筆算時(shí)，為了計(jì)算方便，可在圓周上測(cè)四個(gè)點(diǎn)，如圖2，由于A點(diǎn)與B點(diǎn)有相同的y坐標(biāo)，所以，A點(diǎn)的x坐標(biāo)X_A和B點(diǎn)的X坐標(biāo)X_B相加后用2除，即為圓心O的X坐標(biāo)X_O，數(shù)學(xué)表達(dá)式為x₀= (x_A+x_B)/2

同理，圓心O的y坐標(biāo)y_O= (y_c+y_D)/2

測(cè)量圓的直徑時(shí)，可根據(jù)A點(diǎn)與B點(diǎn)的X坐標(biāo)確定測(cè)頭的X坐標(biāo)（即找正），以測(cè)量y方向的直徑;可根據(jù)C點(diǎn)與D點(diǎn)的y坐標(biāo)確定測(cè)頭的y坐標(biāo)，以測(cè)量X方向的直徑。

《幾何量測(cè)試音頻定位器》制作簡(jiǎn)介

1、外型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

該定位器與萬能工具顯微鏡連接的部分，采用萬能工具顯微鏡物鏡的外型和尺寸。

測(cè)桿選用φ1.5毫米彈簧鋼絲，與球形測(cè)頭焊接起來。

原理圖中的A點(diǎn)接定位器外殼，外殼通過一個(gè)彈簧墊圈與萬能工具顯微鏡導(dǎo)通。B點(diǎn)接測(cè)頭。測(cè)頭與萬能工具顯微鏡之間是絕緣的。被測(cè)件與萬能工具顯微鏡保持導(dǎo)通。

2、電子線路及電氣安排

除了壓電陶瓷片HTD27A和電源變壓器。所有電子元器件都裝在一塊印刷電路板上。18伏交流電源是由一個(gè)小型變壓器提供的。只要輸出電流在60毫安左右即可。