【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于测量仪器，具体涉及一种基于陀螺仪的轮廓测量系统。
技术介绍
1、根据测量原理的不同，一般可以将表面轮廓的测量仪分为两类：触针式轮廓测量仪和非触针式轮廓测量仪。由于触针式轮廓测量仪测量重复性好，测量范围大，测量结果稳定可靠以及测量精度较高，因此业界应用较为广泛。
2、触针式轮廓测量仪采用针描法（或称触针法）原理测量工件表面二维形状，包括传感器测杆、驱动器和传感器等，传感器通常采用量程范围大、线性好的光栅尺，传感器测杆一端装有金刚石触针，传感器测杆另一端装有光栅尺。测量时将触针搭在工件上，与被测表面垂直接触，利用驱动器以一定的速度拖动传感器测杆。由于被测表面轮廓峰谷起伏，触针在被测表面滑行时，将产生上下移动，光栅尺利用莫尔条纹的光学原理，通过检测莫尔条纹个数，来“读取”光栅刻度，然后再根据驱动电路的作用，计算出待测件的相对高度值。
3、这种光栅型触针式轮廓测量仪存在以下技术问题：（1）由于光栅尺的特性，对环境条件要求较高，环境温度、湿度对其均有影响，测量时受环境因素影响较大；（2）为保证测量量程范围，光栅尺的安装位置有特殊要求，需要安装在传感器测杆的尾端，因此整体系统设计时受其安装位置影响较大；（3）在受到撞击或强烈震动时，光栅尺容易受损，耐用性较差；（4）检测时，传感器测杆的直线度无法得到保证，无法实现矫正作业。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种受环境因素影响小、易安装、耐用性强、检测时对于直线度有更好保证的基于陀螺仪的轮
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种基于陀螺仪的轮廓测量系统，包括测杆以及用于支撑所述测杆的支撑座，所述测杆以所述支撑座为支点可上下摆动，所述测杆的前端安装有触针；所述测杆的中部固定有感应电路板，所述感应电路板上集成有运动处理模块，所述运动处理模块包含三轴陀螺仪、三轴加速度计以及数字运动处理器；所述感应电路板的信号输出端与数据采集板传输连接。
3、作为优选的技术方案，所述运动处理模块为mpu6050。
4、作为优选的技术方案，所述数据采集板上集成有嵌入式芯片stm32f407vet6。
5、作为优选的技术方案，所述测杆的尾端安装有配重块。
6、作为优选的技术方案，所述感应电路板与数据采集板通过接插件连接。
7、作为优选的技术方案，所述三轴陀螺仪为mems陀螺仪， mems为微机电系统，是micro electromechanical systems的简称，下同。
8、作为优选的技术方案，所述三轴加速度计为mems加速度计。
9、作为优选的技术方案，所述测杆中部通过轴承转动安装于所述支撑座上。
10、由于采用了上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：
11、（1）相比于传统的光栅型触针式轮廓测量仪，采用陀螺仪方式的轮廓仪在受到撞击或强烈的震动时不容易受损，耐用性强，成本低。
12、（2）感应电路板对于安装位置没有特殊要求，易安装，更加便于整体系统设计。
13、（3）运动处理模块包含三轴陀螺仪、三轴加速度计以及数字运动处理器，相较于光栅尺，三轴陀螺仪、三轴加速度计受环境因素影响较小。
14、（4）当触针在被测表面滑行时，通过三轴陀螺仪测定角速度，通过加速度传感器测定角加速度，二者数据通过算法就可以得到pitch、yaw、roll角，通过roll角，也就是绕x轴的翻滚角可以确定触针的主要变化，通过数据来体现轮廓变化，通过pitch、yaw角也就是俯仰角和偏航角来辅助测量和矫正，这样对传感器测杆的直线度有更好的保证。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于陀螺仪的轮廓测量系统，包括测杆以及用于支撑所述测杆的支撑座，所述测杆以所述支撑座为支点可上下摆动，所述测杆的前端安装有触针；其特征在于：所述测杆的中部固定有感应电路板，所述感应电路板上集成有运动处理模块，所述运动处理模块包含三轴陀螺仪、三轴加速度计以及数字运动处理器；所述感应电路板的信号输出端与数据采集板传输连接。
2.如权利要求1所述的基于陀螺仪的轮廓测量系统，其特征在于：所述运动处理模块为MPU6050。
3.如权利要求1所述的基于陀螺仪的轮廓测量系统，其特征在于：所述数据采集板上集成有嵌入式芯片STM32F407VET6。
4.如权利要求1所述的基于陀螺仪的轮廓测量系统，其特征在于：所述测杆的尾端安装有配重块。
5.如权利要求1所述的基于陀螺仪的轮廓测量系统，其特征在于：所述感应电路板与数据采集板通过接插件连接。
6.如权利要求1所述的基于陀螺仪的轮廓测量系统，其特征在于：所述三轴陀螺仪为MEMS陀螺仪。
7.如权利要求1所述的基于陀螺仪的轮廓测量系统，其特征在于：所述三轴加速度计为MEMS
8.如权利要求1至7任一项所述的基于陀螺仪的轮廓测量系统，其特征在于：所述测杆中部通过轴承转动安装于所述支撑座上。
...【技术特征摘要】
1.一种基于陀螺仪的轮廓测量系统，包括测杆以及用于支撑所述测杆的支撑座，所述测杆以所述支撑座为支点可上下摆动，所述测杆的前端安装有触针；其特征在于：所述测杆的中部固定有感应电路板，所述感应电路板上集成有运动处理模块，所述运动处理模块包含三轴陀螺仪、三轴加速度计以及数字运动处理器；所述感应电路板的信号输出端与数据采集板传输连接。
2.如权利要求1所述的基于陀螺仪的轮廓测量系统，其特征在于：所述运动处理模块为mpu6050。
3.如权利要求1所述的基于陀螺仪的轮廓测量系统，其特征在于：所述数据采集板上集成有嵌入式芯片stm32f407vet...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙大庆，范伟，尹建华，
申请(专利权)人：山东中科普锐检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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