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标题: 可能是论坛首发的电感测微头 [打印本页]
作者: fobyellow    时间: 2020-9-29 13:05
标题: 可能是论坛首发的电感测微头
在研读Moore的机械精度基础的过程中，曾经看到过他们测量直线度和平面度使用的电子杠杆测微头，据说精度非常高，一直没有见过，去网上找了一圈发现价格感人，根本不是爱好者能够使用的，后来咸鱼上意外遇到一个卖家有几盒发了霉的带线测头，赶紧买下研究

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我买到的测头实物如下图：
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型号是DGC-6P/A，去中原的官网上查看，居然到今天都还在生产，型号也是一样的。
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给出来的指标是很高的，量程+-0.3mm，重复性指标有0.05um，量程内的线性误差有+-0.5%（换算下来线性误差是+-1.5um），测力只有12-18克，三丰的机械杠杆表给出的指标是精度3um，测力是小于30克。相比较，可见电感测微头的指标很不错。
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本来就是当尸体收回来的，所以也不用爱惜，直接拆开
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结果这里面出奇的简单，没有齿轮，没有轴与轴承，没有转动部件，测头和外壳之间是靠一张厚度约0.1mm的弹簧钢片连接的，机壳内部有限位的机构，所以测头只能在约1mm内的行程动作，在测头的末端是一截铁芯，穿在一个线包里面，还有一根弹簧拉着，和外壳之间再无别的联系。由于没有齿轮之类的传动机构，所以这种测头的读数可重复性才能做的如此之好（0.05um），结构又是如此之简单，简直配不上售价
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网上找了些帖子，大致讲述了原理，确实是电感、电容测量领域的降维打击，这些非接触式的测量方法极大的提高了测量指标，当然也不全是优点，比如温度稳定性、受电磁干扰的影响等等都是他们的劣势。
作者: lcw_0504    时间: 2020-9-29 13:44
长见识了。
问一下，没有轴与轴承，那么这杠杆的支撑怎么做的？是不是壳体开口处？
作者: fobyellow    时间: 2020-9-29 14:29
本帖最后由 fobyellow 于 2020-9-29 15:00 编辑

本来想自己做一个LVDT的测量仪表，结果还没有开动，就遇到了一台全新的机器，是中原量仪厂72年出厂的，整机编号512，可惜没有说明书，所以也并不知道配件是否齐全。
根据它的原理，简单测试测头的响应结果如下


配上原装的仪表，测量Z周向下运动，步进值1um



最后试了下用手按工作台



特别是最后按这两次，我仿佛第一次看清世界，这个震撼程度不亚于第一次使用显微镜看到叶片的细胞结构



作者: fobyellow    时间: 2020-9-29 15:01
lcw_0504 发表于 2020-9-29 13:44
长见识了。
问一下，没有轴与轴承，那么这杠杆的支撑怎么做的？是不是壳体开口处？

开口处的两个螺丝压着一张弹簧片
作者: lcw_0504    时间: 2020-9-29 15:21
fobyellow 发表于 2020-9-29 15:01
开口处的两个螺丝压着一张弹簧片

哦，明白了，谢谢。
作者: 骷髅精灵    时间: 2020-9-29 16:11
还有更简单的，直接用个电位器
作者: 九歌歌    时间: 2020-9-29 16:25
学习啊，长见识
作者: 一笔长空    时间: 2020-9-29 19:17
学习了
作者: core_duo    时间: 2020-9-29 20:01
ADI有专门的LVDT放大器AD698/AD598，不知道能不能用上
作者: fobyellow    时间: 2020-9-29 21:26
core_duo 发表于 2020-9-29 20:01
ADI有专门的LVDT放大器AD698/AD598，不知道能不能用上

没有试过，但是估计够呛，目前看到的测微仪都是桥式电路的，直接上运算的估计最终都会栽在enob上，毕竟能分辨出0.1um估计需要超过15位的分辨率
作者: 土博士    时间: 2020-9-30 15:46
多少钱淘来的？
作者: fobyellow    时间: 2020-9-30 23:42
土博士 发表于 2020-9-30 15:46
多少钱淘来的？

比铜贵一点
作者: 兴润    时间: 2020-10-2 22:20
怎么突然感觉业余条件下也能做了，线圈，交流电源，机械毫伏表。大致就齐活了
作者: lionxie    时间: 2020-10-2 23:48

一直好奇电感测微的构造，第一次看见！感谢楼主！

要是方便，啥时候把放大器盒子打开，看看里面构造原理

作者: fobyellow    时间: 2020-10-4 07:47
兴润 发表于 2020-10-2 22:20
怎么突然感觉业余条件下也能做了，线圈，交流电源，机械毫伏表。大致就齐活了

我查了些文献，确实有不少的研究生毕业论文就是自己用漆包线绕制的传感器，看照片也是瞎绕的，从他们给出来的结果看也不差
作者: fobyellow    时间: 2020-10-4 07:53
lionxie 发表于 2020-10-2 23:48
一直好奇电感测微的构造，第一次看见！感谢楼主！

要是方便，啥时候把放大器 ...

百度上有完整的电路图，你搜小型电感比较仪就行，里面出奇的简单，全三极管的，主要部件就是一个桥路，把位移产生的微小信号给出来，然后就是交流放大器，最后用相敏检波器把直流信号提出来接表头。
我初步上电一晚上看到这套设备还是有5um的漂移，做长期测试还是不行的，所以这个设备的名字叫做比较仪，之后的dgb-3开始就叫测微仪了，估计是优化了温漂之类的参数
作者: cleft    时间: 2020-10-4 11:56
这种设备的制造难度其实在于标定
作者: cleft    时间: 2020-10-4 12:12
这种设备的制造难度其实在于标定




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