觸發式測頭的校正（zhèng）原理，黄片91測量提供專業品質（zhì）測量產品（pǐn）

一、為什麽（me）要校正測頭

標定測頭的主要原因有兩個：一是獲得測頭紅寶石球的補償（cháng）直徑，二是不同針頭位置（zhì）與第一針頭位置的（de）關係。

由於被測坐標測量機中的測量針是由被測部分測量寶石球的接觸麵積、測量頭（傳感器）的一（yī）個接觸測量信號，該信號進入計數係統，將（jiāng）在光（guāng）柵（shān）計數器鎖存的（de）瞬間發送到計算機，在工作時測量軟件（jiàn）將接（jiē）收到一個（gè）X.Y，點（diǎn）的（de）Z坐（zuò）標。該坐標點可以理解為針寶石球中心的坐標，與針寶石球與工件（jiàn）的接觸點（diǎn）相（xiàng）差一個寶石球半徑。為（wéi）了（le）計算我們想要的精確接觸坐標，必須通過校準探針來獲得探（tàn）針寶石球的一半/直徑。

在實際測（cè）量工程中，零件不能隨意（yì）移動和翻轉。為了便於測量，需要根據實際情況選擇不同的測頭位置、長度和形狀（星（xīng）形、柱形和針形）。為了使這些不同的探針位置和（hé）不（bú）同的探針所測得的元素能夠直接計算出來，在計算時需要對它們之（zhī）間（jiān）的關係進行測（cè）量（liàng）和轉換。因此需要（yào）對測（cè）頭進行校準（zhǔn）。

二、測頭校正的原理

測頭校正主要使用標準球進行。標準球的直徑（jìng）在10mm至50mm之間，其直徑和形狀誤差經（jīng）過校準(廠家配置的標準球（qiú）均有校準（zhǔn）證書)。測頭（tóu）校正前需要對測頭進行定義，根據測量軟件要求，選擇(輸入)測座、測頭、加長杆（gǎn）、測針、標準球直（zhí）徑(是（shì）標準球校準後的實際直徑值)等，有的軟件要輸人測針（zhēn）到測座中心距離，同時要分別定義能夠區別其不（bú）同角度、位置或長度的測頭編號。手動、操縱杆、自動方式在標準球的最大範（fàn）圍內觸測5點以上(一般推薦測（cè）7~11點)，點的分布要均（jun1）勻，如圖（tú）1所示。

計算機軟件通（tōng）過這些點的寶石球中心坐標x、y、z值，進行球的擬合計算，得出擬合球的球心坐標、直徑和形狀誤差。將擬合球的直徑減去標準球的直徑，就得出校正後測（cè）針寶石球直徑即“動態直徑”。

當其他不同角度、位置或不同長度的測針按（àn）照以上方法校正後，由各擬合球中（zhōng）心點坐（zuò）標差別，就得（dé）出（chū）各測頭之間的位置關係，由軟件生成（chéng）測頭關係矩陣，當我們使用（yòng）不同角（jiǎo）度、位置和長度的測針測量（liàng）同一個零件不同部位的元（yuán）素時，測量軟件（jiàn）都把它們轉換到（dào）同一個測頭號(通常是1號測頭（tóu）)上，就象一個測頭測量的一樣。凡是經過（guò）在同一標準球上(未更（gèng）換位置的（de）)校正的測頭，都能準確實現這種自動轉換（huàn）。

三、動（dòng）態直徑（jìng）比（bǐ）靜態直徑小的原因

在了解測頭校正的原（yuán）理後，我們就很容易解釋測針動態直徑比靜態直徑（jìng）小的原因了。

(1)觸發式測頭在原理上相當於杠杆結構。觸測時，必須（xū）使傳感器能（néng）夠觸發(相（xiàng）當於開關斷開)才能發出信號。由於測針(力臂)有一定的長度，所以在測針的寶石球接觸標（biāo）準球後，還要運（yùn）行一段距離，才能使傳感器觸發，測針越長這段距離（lí）越大（dà）。因此造成觸（chù）發信號的延遲，使擬（nǐ）合球的直徑小於寶石球直徑和標準球直徑（jìng）之和。當軟件把擬合球的直徑減去標準球直徑後，我們得到的校正（zhèng）後測針的“動態直徑”就比其靜態直徑小。.

(2)測（cè）針在觸測過程中，會有稍許變形，加大了信號的延遲，也（yě）是造成這種現象的原因（yīn）之一。

(3)傳（chuán）感器(測頭)的觸發信（xìn）號到達計數器，需要的時（shí）間是固定的（de）。但是在這段時間內光柵讀數的變化率與測（cè）量機的觸測（cè）速度有關。觸測速（sù）度快時（shí），測針（zhēn）的“動態（tài）直徑”就小。

四、校正測頭要注意的問題

標定後的（de）動態直徑（jìng）小於靜態（tài）直徑，不（bú）會（huì）影響測量機的測量精度。相反，它還補償了接觸測量的延遲和針頭測量的變形，因為測量機使用的針測量（liàng）軟件的球半徑修正（將針測量（liàng）的球中心點坐標轉換為（wéi）接觸點坐標）是動態直徑，而不是靜態直徑。校準測頭時，應注意以下問題：

（1） 測量座、測量（liàng）頭（傳感器（qì））、延長杆、測（cè）量針、標準球安裝可靠、牢（láo）固，無（wú）鬆動、間隙。檢查安裝好的針和標（biāo）準球（qiú）是否牢固（gù）後，擦拭（shì）針和標準球上的（de）手印和汙漬，保持針和標準（zhǔn）球清（qīng）潔。

（2） 測頭校準時的測量速度應與測量時一致，應采用自動測量方法。采用人工校正方法時，應注意測量速度和位置的均勻性。注意觀察修正（zhèng）後的針徑與修正前相同長度的修正（zhèng）結果是否有較大偏差，修正時（shí）的形狀誤差。如果有明顯的變化，查找原因或清潔標準球和針。重（chóng）複2~3次糾正，觀察結果（guǒ）的重複程度。檢查測頭、針、標準球安裝是否牢固（gù），檢查儀器工作狀態。

（3） 當需（xū）要多個測頭角度（dù）、位置或不同測頭長度（dù）進行校準時，校準後必須檢查校（xiào）準效果（精度）。方法（fǎ）是（shì）：在校準所有定義的測（cè）頭（tóu）後，利用測頭的功能，依次用所有校正後的測頭測量標準球，觀察球中心坐標的變化。如果有1~2米的變（biàn）化，是正常的。如果變化比較大，就要檢查底座、測頭、延長杆、針和標準球的（de）安裝（zhuāng）是否牢固，這（zhè）是造成這種現象的重要原因。

（4） 更換測頭（不同的軟件方法不同），因為測頭的長（zhǎng）度是測頭自動校準的重要參數。如果輸入測頭長度誤差，會引起測頭異常碰撞。如果針頭（tóu）損壞，針頭也會損壞。-小心點。

（5） 正確輸入標準球徑。從校準測頭的原理可以看（kàn）出，標準球直徑直接影響針寶石球直徑的校（xiào）準值。雖然這是一個“低概率事件”，但對於初學者來說是可能的。

五、結論

綜上所述（shù），觸發測頭的動態半徑小於靜態半（bàn）徑（jìng）是正常的結果，因此測量人員無需為此而煩惱。測（cè）頭的標定是測量（liàng）過程中的一個重要環（huán）節，學校中心產（chǎn）生的誤差將直接（jiē）加到測量（liàng）結果中。特別是在使用組合式測頭（tóu）（多（duō）測頭（tóu）角度、多測頭位置、多測頭長度）時，其校準（zhǔn）精度尤為重要，必（bì）須（xū）引起我們的高度重視。當發現問（wèn）題時，重新（xīn）檢查測頭校（xiào）準（zhǔn）的結果會浪費寶貴的時間，並且會增加很多工作。