基于LPC936便携式表面粗糙度测量仪的研制

表面粗糙度，是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，它是评定机械零件表面质量的重要指标之一。表面粗糙度对机械零件以及机械设备的功能和性能所造成的影响是很大的，也是多方面的。要较好的控制零件的表面粗糙度，必须首先能对其进行精确的评定和测量，只有根据准确测量的结果，才能反馈改进机械零件的生产加工方法、提高工艺水平和控制零件和设备的质量。表面粗糙度的准确测量具有极大的现实意义。便携式表面粗糙度测量仪便于在生产车间和计量部门对工件的表面粗糙度进行精确测量。本课题是在查阅了大量的国内外相关科技文献，深入研究了国内外便携式表面粗糙度测量仪和对本行业的发展现状进行了综合的分析后确定的。目前，评定和测量工件表面粗糙度的仪器和方法较多，本课题采用触针式测量法进行设计，采用电感传感器来拾取工件表面轮廓的起伏变化，选用NXP公司生产的低成本和高性能的P89LPC936作为主控芯片，采用执行效率高且编程界面好的C语言来编写程序。为提高仪器的测量精度和测量稳定性等性能指标，本课题分别采用了基于振荡电路的频率测量法和基于AD5933的阻抗分析法两种信号发生和采集方法分别进行设计和试验。经过测试，我们择优选取了阻抗分析法。通过系统试验和验证，我们设计的粗糙度测量仪的性能指标基本达到预期，有较高的分辨率和稳定性，再经过后续的完善设计和优化升级，应具有较高的实用价值和广阔的市场前景。