電感測微儀是一種能夠測量微小尺寸變化的精密測量儀器，它由主體和測頭兩部分組成，配上相應(yīng)的測量裝置（例如測量臺(tái)架等），能夠完成各種精密測量。

檢查工件的厚度、內(nèi)徑、外徑、橢圓度、平行度、直線度、徑向跳動(dòng)等，被廣泛應(yīng)用于精密機(jī)械制造業(yè)、晶體管和集成電路制造業(yè)以及國防、科研、計(jì)量部門的精密長度測量。目前，國內(nèi)常用的電感測微儀有指針式和數(shù)字式兩種，存在的問題較多，如高精度測量范圍小，零位調(diào)節(jié)不方便、功能單一和通用性差等。它通過編制軟件實(shí)現(xiàn)儀表的高精度、智能化、多功能化，經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)與使用，已證明其精度高、操作方便、性能穩(wěn)定。

電感測微儀

工作原理

該智能電感測微儀的硬件電路主要包括電感式傳感器、正弦波振蕩器、放大器、相敏檢波器及單片機(jī)系統(tǒng)。正弦波振蕩器為電感式傳感器和相敏檢波器提供了頻率和幅值穩(wěn)定的激勵(lì)電壓，正弦波振蕩器輸出的信號(hào)加到測量頭中由線圈和電位器組成的電感橋路上。工件的微小位移經(jīng)電感式傳感器的測頭帶動(dòng)兩線圈內(nèi)銜鐵移動(dòng)，使兩線圈內(nèi)的電感量發(fā)生相對(duì)的變化。當(dāng)銜鐵處于兩線圈的中間位置時(shí)，兩線圈的電感量相等，電橋平衡。當(dāng)測頭帶動(dòng)銜鐵上下移動(dòng)時(shí)，若上線圈的電感量增加，下線圈的電感量則減少；若上線圈的電感量減少，下線圈的電感量則增加。交流阻抗相應(yīng)地變化，電橋失去平衡從而輸出了一個(gè)幅值與位移成正比，頻率與振蕩器頻率相同，相位與位移方向相對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)放大，由相敏檢波器鑒出極性，得到一個(gè)與銜鐵位移相對(duì)應(yīng)的直流電壓信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器輸入到單片機(jī)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理進(jìn)行顯示、傳輸、超差報(bào)警、統(tǒng)計(jì)分析等。

硬件系統(tǒng)組成

硬件系統(tǒng)由前相通道、單片機(jī)系統(tǒng)、人機(jī)通道電路組成，前相通道電路的作用是把電感式傳感器轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)進(jìn)行放大、分檔、相敏檢波等處理后供A/D采樣用。它包括正弦波振蕩電路，交直流放大電路，相敏檢波電路，A/D轉(zhuǎn)換電路。單片機(jī)系統(tǒng)及人機(jī)通道電路主要實(shí)現(xiàn)把前相通道電路傳送的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，送入單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)時(shí)地顯示測量結(jié)果，按不同的功能鍵可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。

此智能電感測微儀在設(shè)計(jì)上充分利用了單片機(jī)的系統(tǒng)功能，增加了統(tǒng)計(jì)分析、超差報(bào)警、絕對(duì)零點(diǎn)與相對(duì)零點(diǎn)的轉(zhuǎn)換等功能，使儀器的性能有了較大的提高；采用單片機(jī)8031進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用軟件進(jìn)行非線性修正，使高精度測量范圍成倍擴(kuò)展，用軟件進(jìn)行絕對(duì)零點(diǎn)與相對(duì)零點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，零位調(diào)節(jié)簡單方便，功能擴(kuò)展除了增加少量接口芯片外，主要由軟件實(shí)現(xiàn)；硬件電路中，前向通道電路采用了集成電路，克服了以往采用變壓器、二極管、三極管組成電路的非線性特性大、零漂嚴(yán)重等缺點(diǎn)；采用了切實(shí)可行的抗干擾措施，使整機(jī)測量精度高、可靠性好、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)。

TESA 電感測微儀: