可视化平面度自动检测系统

　　1 引言

　　目前我国许多工厂计量室和高校测量实验室使用的平面度检测设备还是六、七十年代的老产品。这些设备的数据处理手段十分落后,已不能适应现代生产及教学的要求。作者在我校精密测量实验室用于平面度检测的DGB-4型电感测微仪的基础上,开发了一套可视化平面度自动检测系统。该系统可实时、动态、高效地完成对测量数据的自动采集和处理,并自动记录、保存实验数据,可实现以图形方式逼真、方便地显示实验过程。DGB-4型电感测微仪的工作原理是通过测头位移引起电感桥路电压不平衡,产生并输出微电压信号,从而实现对微小位移变化的精密测量。该测微仪测量精度高、测量范围大、分辨率高、稳定性好,已广泛应用于长度、平行度、垂直度、同轴度等的静态及动态测量。对此类测微仪的功能改造提高具有一定普遍意义。

　　2 系统功能

　　可视化平面度自动检测系统的主要功能有:

　　(1)实时、动态地采集测量数据;

　　(2)数据记录、保存及屏幕显示功能;

　　(3)对测量数据进行计算机自动解算,并指出测量结果超差之处;

　　(4)测量精度可达0.4Lm。

　　3 系统结构

　　可视化平面度自动检测系统结构原理见图1。系统以微型计算机为核心,测量时将被测工件置于测量台架上,电感测微仪在被测工件表面移动,感受被测表面尺寸变化,由计算机发出采样信号,采集到的微电压变化信号经放大电路、A/D转换器及I/O接口电路转换为计算机可识别的数字信号。每隔一定时间,由操作人员通过计算机发出读取数据指令,读取工件上各测量点的位移信号。测量数据送入计算机经换算、计算和分析处理后,分别以图形和数据方式在屏幕上显示测量结果。本系统可实现准确、实时、动态和可视化的测量效果。

　　4 用户界面设计

　　运行系统程序时,系统首先进行初始化,然后由操作人员输入试件名称、测试时间及相关试验数据等。接到运行命令后,系统开始工作。系统软件通过接口电路定时采集传感器通道上发出的信息,然后由计算机进行计算和处理,最后输出测量结果。

　　根据系统的特点,要求系统软件具有友好的用户界面和准确、快速的处理数据能力。为此,本系统软件采用面向对象的Visual C6程序语言编写,运行于Windows环境下。Visual C6程序语言具有集成的开发环境以及模块化、灵活性、易保护、易扩展等特点。系统用户界面及功能的设计如图2所示。在图2所示用户界面中,每一对象中都封装有自己所需的数据和方法选择,以完成各自的功能。