【摘 要】
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军用线缆由于经常在恶劣的环境条件下使用,经常要求耐高温、耐磨损,其质量和维护要求更为严格。而线缆壁厚及偏心度是线缆生产中很重要的质量参数,对这些参数进行测量和监控是尤为必要的。随着机械、电子、光学产业的迅速发展,激光测量设备所帮助解决的问题的多样性日趋发展,传统的测量方法已不能够实现各方面的需求。当前线缆壁厚偏心测量技术主要是传统的激光扫描测量方法等,具有测量误差较大且电机需要频繁维护的不足。为了
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军用线缆由于经常在恶劣的环境条件下使用,经常要求耐高温、耐磨损,其质量和维护要求更为严格。而线缆壁厚及偏心度是线缆生产中很重要的质量参数,对这些参数进行测量和监控是尤为必要的。随着机械、电子、光学产业的迅速发展,激光测量设备所帮助解决的问题的多样性日趋发展,传统的测量方法已不能够实现各方面的需求。当前线缆壁厚偏心测量技术主要是传统的激光扫描测量方法等,具有测量误差较大且电机需要频繁维护的不足。为了改进这些不足,本文通过对现有的线缆偏心壁厚测量仪器的分析,研究设计利用激光衍射法及电磁感应等光电测量技术结合进行的线缆偏心壁厚的实时检测系统。本文通过阅读资料了解了目前各种线缆偏心壁厚测量设备的发展现状,介绍线缆偏心壁厚测量的常见原理与方法,并分析各种方法的优缺点。激光衍射中的菲涅耳衍射的特点就是无透镜,利用半导体激光器中激光光源的优点,又没有昂贵的透镜,并且也不会因为透镜收到污染而影响测量精确度。电磁感应法具有成本低、速度快的特点,测量的精度也比较高。以这两种原理为基础从而设计出线缆偏心壁厚测量系统。文章主要研究线缆偏心壁厚测量的主要原理;设计出测量系统的总体框架,对主控芯片STM32F765VGT6最小系统的设计;对线阵CCD和A/D转换器等的主要器件工作原理进行分析,完成相应的驱动时序的分析和设计;并利用TSR-1-2450对硬件电路各个模块进行电源电压分类传输;对整个硬件设备及控制器的PCB板和数码管显示模块进行了设计制作;设计了基于RS485的串口通信应用于系统连接。设计测量系统软件整体流程,并对数据处理模块程序进行了算法设计,开发测量系统控制及显示界面,解决本测量系统中的数据通信和人机交互问题;并针对系统中多设备连接设计了通信网络。对五组标准件进行了测试,算出平均值和标准偏差,进行抗干扰实验,说明所设计的测量系统能够满足军用线缆的国军标的测量要求,且对影响测量系统精度的主要原因进行分析。通过对系统的测试误差等分析,最终对本测量系统进行总结并指出了该系统还可能出现的问题也针对这些问题给出处理方案,以及对其应用前景做出了展望。
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