表面粗糙度检测系统的设计.doc

摘要：表面粗糙度是反映零件表面光滑程度的物理量。它是在切削过程中，由刀具在工件表面上留下的刀痕而产生的。目前广泛应用触针式轮廓仪可以实现粗糙度部分参数的评定，但存在测量参数较少、测量精度较低、测量结果输出不直观等缺点，已不能满足现代工件测量要求。本文根据表面粗糙度的定义，利用反射式光纤传感器的特点，应用光纤位移传感器，设计了一个基于虚拟仪器技术表面粗糙度测量仪。本仪器除能解决传统仪器目前存在的问题外，还具有测量速度快、自动化程度高和良好的人机界面等优点。文章介绍了表面粗糙度的相关知识和反射式光纤位移传感器的工作原理，本设计系统分为上位机和下位机，下位机用于测量和采集数据，通过串口把数据传输到上位机，上位机用于对下位机采集到的数据进行处理，得出测量物体的表面粗糙度，对此数据进行显示和存储。

关键词：单片机；光纤位移传感器；表面粗糙度

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1立题意义-1

1.2光纤传感技术的发展与现状-1

1.3物体表面粗糙度检测技术-1

1.4表面粗糙度的测量参数-1

1.5表面粗糙度对物体使用性能的主要影响-2

1.5.1对接触、摩擦和磨损方面的影响-2

1.5.2对疲劳强度的影响-2

1.5.3对耐腐蚀性的影响-2

2光纤位移传感器的结构及特性-3

2.1反射式光纤位移传感器的结构-3

2.2反射式光纤位移传感器输出特性-3

2.3粗糙度测量原理-3

3 表面粗糙度检测系统的设计-5

3.1下位机硬件方案设计-5

3.1.1光纤位移传感器-5

3.1.2单片机数据采集和数据传输部分的设计-5

3.2下位机软件系统设计-6

4表面粗糙度检测系统的下位机设计-7

4.1信号调理电路-7

4.2.1单片机介绍-7

4.2.2复位电路的设计-8

4.2.3 A/D转换电路的设计-9

4.2.4串行通信的设计-10

4.3下位机软件设计-12

4.3.1主程序设计-12

4.3.2 ADC0809转换程序设计-12

4.3.3串口通信程序设计-13

致谢-15

参考文献-16

附录-17