激光衍射法线缆外径测量仪设计与测试

摘要

当前,线缆外径测量仪主流传统的激光扫描测量方法,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,通过对现有的激光外径测量仪的分析与研究,基于激光衍射法测量技术,研发了相关激光测径仪.此设备采用CCD阵列传感器和相互垂直的两个脉冲激光光源,单次曝光仅0.1μs,可对抖动的工件等瞬间变动的测量物进行清晰识别,通过复杂算法进行处理及相关数据计算获得被测物体的外径尺寸,且具有通过RS485通信接口在计算机上实现实时显示测量数据的功能.并对误差进行了测试,测试结果表明,激光测径仪可以测试的区域范围是0.1-35mm,误差允许范围不大于±2.5μm,导致误差的原因包括光源带来的误差,需要注意光斑的大小、光线的准直程度以及光斑的均匀性.但是如果在边缘定位中运用拟合法,然后通过阈值判断边缘位置时,那么光斑的均匀性一定要高.另外线阵CCD图像采集器也可引入误差,线阵CCD所使用的为TCD1703C,它的每个像元尺寸长度是7μm,如没有对测量结果进行边缘细分的处理时,测量的准确度最大也就只能达到7μm的分辨率,另外线阵CCD图像采集器在图像采集过程中噪声污染也是客观存在的.