电感测微仪（电感测微仪使用方法）

1、电感测微仪介绍

例如，检查工件的厚度、内径、外径、椭圆度、平行度、直线度、径向跳动等，被广泛应用于精密机械制造业、晶体管和集成电路制造业以及国防、科研、计量部门的精密长度测量。目前，国内常用的电感测微仪有指针式和数字式两种，存在的问题较多，如高精度测量范围小，零位调节不方便、功能单一和通用性差等。它通过编制软件实现高精度、智能化、多功能化，经过反复的实验与使用，已证明其精度高、操作方便、性能稳定。

电感测微仪（电感测微仪使用方法）

2、电感测微仪主要的技术指标

（1）测量范围：0~±30μm档及0~±500μm档；（2）示值误差：0~土30μm档为0.1μm，0~±500μm档为1μm；（3）分辨率：0~±30μm档为0.01μm，0~±500m档为0.1μm.（4）极性：当测量值为负时，自动显示“-”；为正时，无极性符号。

3、电感测微仪工作原理及硬件电路设计

4、电感测微仪软件设计

软件部分采用了MCS-51汇编语言编写，运用了模块化的结构形式。系统软件分为主程序模块和中断处理模块。主程序由系统初始化子程序、A/D转换、数字滤波、非线性修正、数据处理及更新显示等子程序组成。本仪器采用了防脉冲干扰的平均值滤波的方法，即把采样信号按照从大到小的顺序排列起来，然后将大值和小值去掉，再把其余值求和并取平均值。非线性修正子程序采用了分段线性插值，首先将电感式传感器固定在高精度的标准台架上进行标定。在±30μm档标定的精度是0.01μm；在±500μm档标定的精度是0.1μm，然后根据实测的曲线将其分段。为了保证精度，采用了等距分段法，对于±500μm档，每隔10μm分段；对于±30μm档，每隔1μm分段。虽然分段数目增多，占用内存较多，但可以保证电感测微仪的精度。由于各段均用直线代替曲线，因此很容易求出传感器输入的电压值x所对应的位移值y。设x在xi-1和xi之间，则线段的插值公式为y=yi-1+ki-1(x-xi-1)（３）式中：Ki-1=(yi-yi-1)/(xi-xi-1)为i-1段的斜率。将ki-1及yi-1根据分段情况事先算出，并存入表格中，当单片机通过A/D转换采集到传感器输入电压值x时，通过查表法判断采集的值落在哪一段区间，按公式（3）算出相应的位移值y。

5、电感测微仪实验检测

通过非线性修正及标定，画出了0-±500μm档及0-±30μm档的误差与位移的修正曲线，如图4、图5所示。由图中曲线可以看出：经过非线性修正处理后，智能电感测微仪的测量误差大大降低。0-500μm档由修正前的大误差29.1μm减少为0.6μm；0-500μm档由修正前的0.18μm减少为0.05μm，0-20μm档由修正前的大误差1.01±m减少为0.06μm。

6、电感测微仪结论

此智能电感测微仪在设计上充分利用了单片机的系统功能，增加了统计分析、超差报警、零点与相对零点的转换等功能，使仪器的性能有了较大的提高；采用单片机8031进行数据处理，用软件进行非线性修正，使高精度测量范围成倍扩展，用软件进行零点与相对零点的转换，零位调节简单方便，功能扩展除了增加少量接口芯片外，主要由软件实现；硬件电路中，前向通道电路采用了集成电路，克服了以往采用变压器、二极管、三极管组成电路的非线性特性大、零漂严重等缺点；采用了切实可行的抗干扰措施，使整机测量精度高、可靠性好、稳定性好、抗干扰能力强。