元件表面粗糙度屬于機械加工中體現(xiàn)元件表面微觀形態(tài)的核心參數(shù),提出基于光纖傳感器的元件表面粗糙度測量方法,根據(jù)定位裝置變換光纖傳感器探頭中定位與距離,光源傳輸?shù)墓饫w以光纖束的形式直射到元件上,經(jīng)元件表面輪廓調(diào)節(jié)后出現(xiàn)反射與散射,部分光纖經(jīng)過接收光纖束與光電轉(zhuǎn)換變成光纖傳感器測量信號;為了去除光源光強干擾,通過補償電路增大光纖傳感器測量信號的完整性,通過完整的光纖傳感器測量信號準確獲取元件表面原始輪廓信號,再采用FIR濾波器去除光纖傳感器所獲取的元件表面原始輪廓信號中的噪聲;并將降噪后的元件表面原始輪廓信號傳輸至單片機,單片機采用光學散射法計算元件表面微觀粗糙度,獲取光傳感器測量的元件表面粗糙度信息。經(jīng)驗證,針對不同粗糙程度的元件表面,所提方法均可準確測量元件表面的粗糙度。 

【文章來源】：激光雜志. 2020,41(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

光纖傳感器的元件表面粗糙度測量原理

FIR結(jié)構(gòu)濾波器去噪的工作示意圖見圖2所示:圖2中，F(xiàn)IR濾波器的期望信號輸入端a(n)可理解為信號加噪聲干擾的原始輸入端，原始輸入端y(n)也屬于噪聲干擾端。通過橫向濾波器的參數(shù)變換輸出去除元件表面原始輪廓信號中的噪聲干擾，此時誤差輸出b(n)為元件表面原始輪廓信號中的有效信號。以此便可去除元件表面原始輪廓信號中的噪聲[11]。

實驗對象選擇某類型機械加工齒輪，該齒輪由輪齒、齒槽、端面、法面等構(gòu)成，本文方法測量實驗齒輪端面粗糙度時，光纖傳感器所測量的齒輪端面原始輪廓數(shù)據(jù)中存在有效輪廓信號與噪聲信號。實驗使用理想正弦信號描述齒輪端面輪廓信號，使用高斯隨機噪聲描述噪聲信號，兩種信號之和即為遭到干擾的正弦信號(齒輪端面輪廓信號)。測試本文方法測量齒輪端面粗糙度時的濾噪性能，設(shè)置本文方法采用的FIR濾波器階數(shù)是33，補償因子是0.047，測試結(jié)果如圖3所示:分析圖3可知，本文方法采用FIR濾波器，對實驗齒輪端面輪廓信號中的高斯噪聲進行去除后，獲取的信號幅值與理想正弦信號幅值幾乎接近，說明本文方法達到了較好的濾噪效果。

【參考文獻】：
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本文編號：3481245