测径仪的测量系统的特性

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测径仪是高精度的外径尺寸在线检测设备，本文主要介绍了测径仪的测量系统。

　　光电检测技术将光学技术与电子技术相结合实现对各种量的测量它具有如下特点高精度光电测量的精度是各种测量技术中精度最高的一种.非接触测量光照到被测物体上可以认为是没有测量力的因此也无摩擦可以实现动态测量是各种测量方法中效率最高的一种。随着新型光电器件的不断涌现、单片机数据处理能力的提高和生产全面质量管理的要求，非接触式智能化仪器将逐步取代传统上的机械测量仪器。

　　测径仪采用光电测量原理进行尺寸的自动检测，采用CCD芯片，实现外径尺寸的无损检测，并能通过PID调节功能，进行尺寸的自动控制。

　　测径仪测量原理：

　　光电测量产品采用物方远心光路和CCD成像法进行在线尺寸检测。检测的核心部件为光电测头，每组测头由发射镜头和接收镜头组成。发射镜头内点光源发出的光通过发射透镜形成平行光视场射向接收镜头。平行光再由接收透镜聚焦，通过位于焦点位置的光阑小孔后在接收单元上成像。当视场中通过被测物时，被测物遮挡的部位将在接收单元的CCD芯片上呈现出边界清晰的阴影。

　　测头组成：

　　测径仪的光电测头由发射镜头、接收镜头、CCD芯片、信号采集计算系统组成。

　　发射镜头：

　　发射镜头是一个发光部件、蓝鹏测径仪的发射镜头采用了平行光管的准直平行光光学结构，LED点光源的光束通过该结构发出准直平行光，形成高精度的测量现场。

　　接收镜头：

　　接收镜头的光学结构与发射镜头相同，但其作用是将视场内的平行光束聚焦，光束通过焦点后在CCD芯片上成像。当被测物通过视场时，平行光束和被测物遮挡的阴影会清晰的呈现在CCD芯片上。

　　在接收镜头的焦点处，设置了一个小孔光阑，其作用是将因镜片球差和镜头内漫反射产生的杂光滤除，以提高成像质量和测量精度。

　　CCD芯片：

　　CCD芯片是光电转换元件，它能够把接收到的光信号转化为电信号。镜头接收到的光束和阴影在CCD芯片上成像后，CCD芯片就会输出与之相应的电信号。

　　信号采集计算系统：

　　CCD芯片输出的电信号通过采集、计算后可根据阴影部分的长度L直径计算出被测物的外轮廓尺寸D。测径仪中集CCD驱动、信号采集和数据计算三位一体的电路结构，直接输出数字信号。没有模拟信号的传输环节，避免了模拟信号受到干扰引起的数据不准现象。

　　测径仪具备PID调节功能，即根据实测线径与设定标称值之间的偏差，来控制挤塑机螺杆转速或牵引机的转速，使实际的线径尽可能地接近标称值。

　　对原来的生产线加上反馈控制，就是将原来的给定信号与测径仪的输出相加，形成新的控制电压，来控制挤出机或牵引机的转速。在外径反馈控制系统中，通常采用 PID调节器(即比例-积分-微分调节器)。

　　PID控制系统的特性主要由比例系数 KP、积分系数KI和微分系数KD来确定。为了取得较好的控制效果，应恰当地选择三个系数。如果取得太小，则系统的响应速度太慢，反馈控制效果不好。如果取得太大，则会造成系统不稳定而发生震荡。

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