基于STM32的三激光位移傳感器的在機測頭設計

劉新波，楊永青，黎浪

（邵陽學院 多電源地區電網運行與控制湖南省重點實驗室，湖南 邵陽 422000）

0 引 言

現代裝備制造中，大部分精密運動同規則內外曲面的配合緊密相關，而規則內曲面的加工難度尤為突出，可以說，規則內曲面的測量和加工一直以來都是高端裝備制造領域最突出的矛盾之一。

基于激光三角法制成的點激光傳感器具有體積小、使用方便的特點，自身精度也能達到甚至突破微米級，是一種便于集成和應用的測量工具。合肥工業大學高雋教授研制一種旋轉對稱式激光三角傳感器，能克服掃描時出現的表面階躍、不連續紋理，同時還能夠緩解激光出射方向上的顫動對測量結果的影響，而其局限性是未能消減整個被測面上的運動誤差。目前在大多數研究中，并沒有考慮激光測頭對掃描運動誤差的影響或者是考慮甚少，因而限制了激光位移傳感器的推廣使用。

為解決上述問題，設計一種基于STM32 的三激光位移傳感器在機測頭，該測頭能夠實現對孔類零件的在機測量，消減機床等裝置自身運動精度對測量結果的影響。該測頭系統以STM32F103 微處理器作為采集系統的主控芯片，應用模數轉換模塊和數據發送模塊將采集到的數據發送至上位機，結合三個激光傳感器采集的數據進行數據處理，獲取內圓直徑、圓柱度等幾何參數。

1 總體系統設計

1.1 總體方案設計

該測頭系統主要由數據采集部件、模數轉換模塊、STM32控制模塊和數據發送模塊組成?！?br>