摘要：测径仪是高精度的线径尺寸检测设备，现在对线径尺寸的精度要求也越来越高了。本文主要介绍了几种提高测径仪精度的方法。
关键词：测径仪；精度；
引言
随着科技的发展，各种精密设备应运而生，对各种几何尺寸进行高精度的检测，是现在非常重视的一项。因此如何提高各种零部件生产时的精度，对使用起到不可估量的作用。本文主要介绍的是线径尺寸的高精度测量设备，CCD测径仪是采用哪些技术来提高测量精度的。
1、测量原理
采用物方远心光路和成像法进行在线尺寸检测。检测的核心部件为光电测头，每组测头由发射镜头和接收镜头组成。发射镜头内点光源发出的光通过发射透镜形成平行光视场射向接收镜头。平行光再由接收透镜聚焦，通过位于焦点位置的光阑小孔后在接收单元上成像。当视场中通过被测物时，被测物遮挡的部位将在接收单元的芯片上呈现出边界清晰的阴影。通过光电转换和数字化处理，即可通过阴影的宽度计算出被测物的直径。
2、影响测量精度的因素
第一，所采用的CCD的性能。CCD光敏元数量、光敏元大小和间距、响应度、噪声、暗电流、不均匀性等都会影响测量精度。
第二，成像物镜的质量。
第三，平行光源的准直度和光强稳定性。
第四，信号处理的质量。
3、提高精度的方法
第一，选用高品质的CCD芯片，它们具有优良的性能。测径仪采用扫描频率为15MHz的高频线阵CCD芯片。
第二，消除成像物镜的成像质量和平行光源的准直性偏离理想造成的误差，采用进口LED光源亮度高、寿命长、温度适应性强。亮度可达120～130lm（约合50000mcd）即使在视窗镜片有轻微灰尘污染的情况下，测径仪仍能正常测量，延长了测径仪的维护周期。并对其发射镜头的镜片组不断的调整，实现高精度的尺寸在线检测。使平行光视场的平行度更高，实现高精度的测量。
第三，在信号二值化时采用自适应阈值电平，消除平行光亮度变化造成的误差。在对CCD输出信号进行滤波、放大等处理后，由峰值保持电路得到其峰值，再经分压得到阈值电平。信号峰值对应于平行光的亮度，得到的阈值电平同亮度成正比，因而消除了平行光亮度变化造成的误差。
第四，对CCD输出信号进行取样保持、多级滤波处理，消除复位脉冲干扰，并精心制作信号处理电路。
第五，采用比CCD信号频率高的计数频率，以得到亚像元的测量精度。当目标阴影在CCD上的边缘明显时，这样可提高数倍的精度。
第六，对测量结果进行数字均值滤波，减小偶然误差的影响。CCD的工作频率较高，在CCD扫描一次的时间内被测目标的移动一般很小，可对目标进行多次测量，得到大量的数据进行均值滤波。
第七，高频测量，高频测量的实现需要两个条件：一是高扫描频率的CCD芯片；二是数字化的信号采集系统。蓝鹏测径仪采用了新型的扫描频率为15MHz的高频线阵CCD芯片，与研发的全数字化信号采集系统相结合，采样频率最高可达500Hz。
第八，消除抖动误差技术，通过采用亮度在50000mcd以上的进口LED光源，并引入电子快门技术，将测头的曝光时间缩短到了100微秒。消除了被测物抖动时的虚影现象。同时在电路系统中采用了光源—信号采集单元脉冲同步、多路采集同步、信号采集—通讯传输同步等多项同步技术，彻底消除了抖动误差。
4、安装位置
本仪器应用于线缆生产线时，既可以安装在冷却水槽之前，也可以安装在水槽之后。安装在水槽前时，由于外径测控仪距离挤塑机近，反馈控制及时，能获得最佳的控制效果。但此时塑料尚未固化，仪器测量的是线缆的热态外径，通常略大于其实际外径（冷态外径），因此设定的标称值应适当加大。安装在水槽后时，测量值为线缆的实际外径值，比较准确可靠，但控制滞后量大，控制效果较差。另外，被测线缆须吹干，否则线缆表面的水膜会影响测量精度，实际使用时应根据被测物带水的程度，适当加大设定的标称值。
结语
测径仪被应用于线径尺寸的在线检测当中，可以实现线径尺寸的测量，超差声光报警，尺寸自动/手动控制，数字显示，远程显示及简单操作等功能，测径仪可以实现高精度的在线检测，其测量精度可以达到0.003mm，是高精度的尺寸在线检测设备。为线缆、电缆、光纤、橡胶、塑料等的测量带来巨大的便利，有效的提升精度，提升品质，为企业带来更大的竞争力度。
看完本篇文章对线径的高精度测量你有什么想法或者建议，尽管在文章下方留言或私信小编，有的留言小编这里不显示，无法做到及时回复。小编定竭尽所能与大家交流共享信息和经验。需要测量宽度、长度、厚度、外径的自动测量设备，均可在下方留言。
本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写
