文献综述
1 引言
本课题针对工业生产中的精密零件检验而提出，零件的尺寸和形貌测量是工业生产中最重要的环节之一,在不同场合如何选择合理的测量方法和测量工具使得测量容易实现,提高测量效率和测量精度,一直是测量领域不断研究的课题。传统的接触式测量方法由于具有很多缺点在实际应用中受到一定限制,因此研究零件的非接触式测量具有重要意义[1]。非接触测量根据其原理分为光学测量方法、工业CT测量法、电磁学测量法以及超声波测量法，其中光学测量法是最常用且技术最成熟的方法。
三角法激光位移传感器是一种基于光电效应原理的非接触式位移测量工具[2]。主要由光源（激光束）、准直透镜、聚焦透镜和感光位置敏感元件（如PSD、CCD、CMOS）组成[3]。与其它非接触式传感器相比，三角法激光位移传感器具有响应速度快、测量精度较高、成本相对较低，测量容易实现,测量仪器体积较小,光功率高,测量稳定性好,精度高,便于自动化在线检测等[4]。
2 研究现状
非接触式测量方面的相关研究最早出现于20世纪60年代。主要以光电效应、电磁效应等原理作为技术基础。与接触式测量相比，非接触式测量不产生接触应力，可以避免与工件表面因接触应力产生的损伤，并可以实现对软质物体的测量[5]。国外对激光三角法测量的研究开始于20世纪60年代，近些年来的研究重点主要集中在扩大测量范围、激光三角法测量的限制条件的讨论以及激光三角法测头在各类工程项目中的应用等方面。图2.3.1(a)为日本学者Yasunori Saito提出的在光路平面上设置多个CCD传感器实现量程的扩大，并解决了单个 CCD 传感器在远距离测量时的线性度缺陷[6]。燕山大学学者周坤等在此基础上提出单个 CCD 传感器基础上添加平面镜的方式扩大三角法激光测头的测量范围，如图 2.3.1(b)所示，并对设计的大尺寸测量装置进行信号处理以及精度分析[7]。
(a) (b)
图2.3.1
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