傳感器作為一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求?，F(xiàn)代測量工具使用各種傳感器來收集測量數(shù)據(jù)，計(jì)量軟件分析測量數(shù)據(jù)，并通過數(shù)字和圖形報(bào)告，使用戶可以對零件設(shè)計(jì)和制造過程做出可靠的決策。
有多種用于測量的傳感器，每種傳感器都有用于測量特定特征類型的優(yōu)勢。一些計(jì)量工具提供一種傳感器類型來進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。多傳感器計(jì)量系統(tǒng)提供多種傳感器技術(shù)來獲取數(shù)據(jù)，從而提供多維度數(shù)據(jù)信息。
從事測量崗位的工作人員需要了解這些傳感器的功能以及它們的最佳性能。
一、接觸測量傳感器
接觸測量傳感器包括一次收集一個(gè)點(diǎn)的接觸式觸發(fā)探針和一個(gè)連續(xù)收集點(diǎn)的掃描探針。在測量過程中，觸覺傳感器會物理接觸零件。測頭是CMM(坐標(biāo)測量機(jī))上最常用的傳感器。接觸式觸發(fā)探針接近零件，進(jìn)行接觸、縮回、移動(dòng)和重復(fù)，收集關(guān)于每個(gè)點(diǎn)的信息，一次一個(gè)點(diǎn)。測針長度和針尖尺寸的組合很多，可以進(jìn)入被測零件的大部分區(qū)域，但是限制條件包括探針針尖的物理范圍以及足夠的空間來接近、觸發(fā)和退回。
掃描探針是接觸探針的一種變體，旨在保持與表面輪廓的接觸，并在它們移動(dòng)時(shí)收集測量數(shù)據(jù)點(diǎn)。計(jì)量系統(tǒng)軟件與測頭控制器配合使用，沿著零件輪廓驅(qū)動(dòng)測頭，每秒收集多達(dá)數(shù)百個(gè)表面點(diǎn)。觸摸探測的另一種形式是使微型探針產(chǎn)生共振。當(dāng)微探針靠近表面但幾乎不接觸表面時(shí)會觸發(fā)共振。它們可以在狹窄的空間中進(jìn)行測量。利用低觸發(fā)力微探針技術(shù)，可以在不破壞表面張力的情況下探測液體表面。
二、光學(xué)測量傳感器
光學(xué)測量傳感器是非接觸式的。光學(xué)測量使用了許多技術(shù)，包括使用相機(jī)成像、激光、干涉儀和彩色共焦成像。
相機(jī)成像技術(shù)分析零件的放大圖像，以確定這些圖像中特征的位置和大小。通過了解零件和攝像機(jī)在其測量體積內(nèi)的位置，相機(jī)成像技術(shù)可以在超過一米的距離內(nèi)以高分辨率快速測量特征。區(qū)域陣列相機(jī)和大視野鏡頭可基于整個(gè)圖像的強(qiáng)大軟件分析功能，在視野內(nèi)進(jìn)行大量測量。這比觸覺探測快得多。正是基于軟件的邊緣檢測過程的速度和精度使相機(jī)成像技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。
激光測量傳感器非常流行，并且用途廣泛，可以快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行測量。典型的激光傳感器向表面發(fā)射光，該光在檢測器上反射并成像，從而確定該點(diǎn)在XYZ空間中的位置。點(diǎn)激光傳感器一次測量一個(gè)點(diǎn)，而線激光傳感器則同時(shí)在一條線上獲取數(shù)百或數(shù)千個(gè)點(diǎn)。這兩種類型的傳感器通?？梢钥绫砻孑喞獟呙琛＜す鉁y距傳感器通常使用激光和檢測器之間的三角測量來得出表面數(shù)據(jù)點(diǎn)。
干涉式距離傳感器可提供亞微米(<0.1 m)范圍內(nèi)的測量點(diǎn)分辨率，在鏡面和光散射擴(kuò)散表面上均具有出色的性能。當(dāng)用作點(diǎn)傳感器時(shí)，它們快速、準(zhǔn)確，非常適合精確測量表面輪廓或測量深孔或盲孔。
色共聚焦傳感器是另一種非接觸式光學(xué)測量技術(shù)。該傳感器使用白光源，通過分析從表面反射的光的光譜來測量表面而不接觸。這種超高分辨率的傳感器能夠測量透明零件的平行表面。
不同的數(shù)據(jù)采集技術(shù)針對不同的測量任務(wù)。如果確定所選的傳感器能夠以適當(dāng)?shù)姆直媛?、精度和速度測量所需的零件特征，則單個(gè)傳感器是專用于過程中測量系統(tǒng)的正確選擇。
微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化的傳感器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。
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