一种二、三维表面粗糙度测量仪

1.本实用新型涉及测量仪技术领域，具体为一种二、三维表面粗糙度测量仪。


背景技术：

2.为了解工件表面的粗糙程度，通常会使用仪器对其测量，但目前缺乏相应的测量仪器，导致无法准确的得到工件表面的粗糙程度，对后续工件的生产造成严重的影响。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种二、三维表面粗糙度测量仪，通过按照编程设定的移动轨迹，能够编选需要测量的工件区域范围，并获取测量区域的工件表面形貌数据，通过工控机计算出工件的三维表面粗糙度特征参数，从而测得出工件表面准确的粗糙度，可以解决现有技术中的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种二、三维表面粗糙度测量仪，包括工控机，所述工控机的输出端连接运动控制卡的输入端，运动控制卡的输出端分别连接横向电机和纵向电机的输入端，横向电机与纵向电机的输出端连接精密二维工作台的输入端，精密二维工作台的输出端连接纵横向光栅尺的输入端，纵横向光栅尺的输出端连接光栅信号处理电路的输入端，光栅信号处理电路的输出端连接工控机，精密二维工作台的旁侧设有电感位移传感器，电感位移传感器的输出端连接电感信号处理电路的输入端，电感信号处理电路的输出端连接ad转换电路的输入端，ad转换电路的输出端连接工控机的输入端。
5.优选的，所述电感信号处理电路由芯片u1组成，芯片u1的1脚、20脚串联电容c1与电容c2后接
‑
/+15v电源，芯片u1的10脚连接串联电阻r1与电阻r2，芯片u1的11脚连接串联电感l1与电感l3，芯片u1的2脚连接电容c7后，分别与电阻r1、电感l1连接，芯片u1的16脚连接输出接口out。
6.优选的，所述芯片u1的4脚、5脚连接可调电阻r3，芯片u1的6脚、7脚连接电容c3，芯片u1的8脚、9脚连接电容c4。
7.优选的，所述芯片u1的12脚、13脚连接电容c6，芯片u1的14脚、15脚连接串联电容c5与可调电阻r6，芯片u1的18脚、19脚分别连接可调电阻r4与可调电阻r5后，接
‑
15v电源。
8.优选的，所述芯片u1的型号为ad598。
9.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
10.本二、三维表面粗糙度测量仪，工控机通过运动控制卡驱动横向电机和纵向电机，从而控制精密二维工作台移动，而精密二维工作台移动则会导致纵横向光栅尺移动产生信号，并传输给光栅信号处理电路，通过光栅信号处理电路将精密二维工作台的位移量获取后反馈给工控机，由工控机进行位移的补偿控制，实现闭环控制。
11.经由电感位移传感器接触工件的表面，精密二维工作台移动带动工件运动，工件表面的起伏使电感位移传感器的电感量发生变化，其变化量通过电感信号处理电路转化为
电压变化量，并由ad转换电路对信号采样后，输入到工控机，经过数据处理后，将结果输出。
12.因此，本测量仪通过按照编程设定的移动轨迹，能够编选需要测量的工件区域范围，并获取测量区域的工件表面形貌数据，通过工控机计算出工件的三维表面粗糙度特征参数，从而测得出工件表面准确的粗糙度。
附图说明
13.图1为本实用新型的系统模块图；
14.图2为本实用新型的电感信号处理电路图。
15.图中：1、工控机；2、运动控制卡；3、横向电机；4、纵向电机；5、精密二维工作台；6、纵横向光栅尺；7、光栅信号处理电路；8、电感位移传感器；9、电感信号处理电路；10、ad转换电路。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.请参阅图1，一种二、三维表面粗糙度测量仪，包括工控机1，工控机1的输出端连接运动控制卡2的输入端，运动控制卡2的输出端分别连接横向电机3和纵向电机4的输入端，横向电机3与纵向电机4的输出端连接精密二维工作台5的输入端，精密二维工作台5的输出端连接纵横向光栅尺6的输入端，纵横向光栅尺6的输出端连接光栅信号处理电路7的输入端，光栅信号处理电路7的输出端连接工控机1，精密二维工作台5的旁侧设有电感位移传感器8，电感位移传感器8的输出端连接电感信号处理电路9的输入端，电感信号处理电路9的输出端连接ad转换电路10的输入端，ad转换电路10的输出端连接工控机1的输入端。
18.请参阅图2，电感信号处理电路9由芯片u1组成，芯片u1的1脚、20脚串联电容c1与电容c2后接
‑
/+15v电源，芯片u1的10脚连接串联电阻r1与电阻r2，芯片u1的11脚连接串联电感l1与电感l3，芯片u1的2脚连接电容c7后，分别与电阻r1、电感l1连接，芯片u1的16脚连接输出接口out，芯片u1的4脚、5脚连接可调电阻r3，芯片u1的6脚、7脚连接电容c3，芯片u1的8脚、9脚连接电容c4，芯片u1的12脚、13脚连接电容c6，芯片u1的14脚、15脚连接串联电容c5与可调电阻r6，芯片u1的18脚、19脚分别连接可调电阻r4与可调电阻r5后，接
‑
15v电源。
19.上述中，芯片u1的型号为ad598，可调电阻r3、可调电阻r4、可调电阻r5用于设置频率和增益，并可根据选择的传感器进行调节；通过调整可调电阻r3的阻值来激励信号幅值发生改变，通过调整可调电阻r4的阻值使直流电压整体上移或下移，通过调整可调电阻r6使输出out的电压范围增大或减小。
20.本二、三维表面粗糙度测量仪，工控机1通过运动控制卡2驱动横向电机3和纵向电机4，从而控制精密二维工作台5移动，而精密二维工作台5移动则会导致纵横向光栅尺6移动产生信号，并传输给光栅信号处理电路7，通过光栅信号处理电路7将精密二维工作台5的位移量获取后反馈给工控机1，由工控机1进行位移的补偿控制，实现闭环控制。
21.经由电感位移传感器8接触工件的表面，精密二维工作台5移动带动工件运动，工
件表面的起伏使电感位移传感器8的电感量发生变化，其变化量通过电感信号处理电路9转化为电压变化量，并由ad转换电路10对信号采样后，输入到工控机1，经过数据处理后，将结果输出。
22.因此，本测量仪通过按照编程设定的移动轨迹，能够编选需要测量的工件区域范围，并获取测量区域的工件表面形貌数据，通过工控机1计算出工件的三维表面粗糙度特征参数，从而测得出工件表面准确的粗糙度，因而可有效解决现有技术问题。
23.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
24.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。