在現代工業生產中，經常會遇到線材和棒材加工，例如電纜、 電線、鋼絲、裸銅線、軋鋼、纖維、橡膠、小鑽頭、燈絲的生產加工。這些線材和棒材往往都是在自動化生產線上加工的，加工速度快，生產效率高，其加工水平的提高往往是與測量技術的不斷提高密切相連的，可以說產品質量在很大程度上是由監測儀器的精度所決定的。應用傳統的接觸測量，由於接觸力的作用，測量精度較低，而且無法實現動態測量，而且無法實現在線測量。

現代工業的發展，要求對線材直徑作高精度的非接觸的在線快速測量，並要求給出反饋控制信號，控制生產，以實現生產過程的自動化，例如：微鑽頭的生產中，微鑽頭的直徑是必須及時檢測的一項重要指標，它直接影響產品的質量，而且由於生產效率高，加工速度快，因此必須快速地、精確地在線檢測微鑽頭的直徑，給出報警信號和控制信號，對直徑測量提出如下幾點要求：

1、 精度高

2、 高速度

3、 非接觸

4、 實時反饋控制

顯而易見，傳統的直徑測量方法己遠不能滿足現代工業生產的要求。

CCD圖像傳感器具有靈敏度高、結構緊湊、像素位置準確、自掃描等特點，因此，許多采用光學方法測量外徑的儀器，把CCD 器件作爲光電接收器。測徑的方法很多，並且各有所長，其中以CCD作爲光電接收器的投影成像法，是一種較爲成熟的圓柱形件檢測方法，CCD光電測徑儀都是先把CCD器件的視頻信號通過電路進行二值化處理後再送往計算機，然後用標準時鍾脈衝二值化信號的寬度，根據每個脈衝與CCD像元的關係，用所記的脈衝數乘上脈衝當量求得所測尺寸的大小。

爲了精確地測量工件的直徑，必須準確地提取工件的寬度信號，因此測徑儀的關鍵問題是獲取工件陰影信號，這就先要求使工件通過光學系統在光電傳感器上形成一個清晰的光學圖像，再由光電傳感器把光學信號無失真地轉化爲一個與工件陰影對應的電信號，通過電路處理獲得精確工件寬度信號。

在測徑儀測量工件時，由於是動態測量，工件的位置會有一個微小的變動，當工件沿光軸方向的軸向位置和垂直於光軸方向上的垂直位置發生變化時，會引起一定的測量誤差，因此，我們採取了一些措施來減小甚至消除抖動誤差。

經過多次試驗，我們發現造成抖動誤差的主要原因有兩個：一是被測物抖動時CCD芯片的成像有虛影現象，造成CCD芯片輸出的信號壓差降低、寬度增大；二是信號採集和通訊傳輸存在不同步現象，不同時刻的信號組合在一起造成數據混亂。

找到原因後藍鵬測控技術人員經過半年的刻苦攻關，通過採用亮度在50000mcd以上的進口LED光源，並引入電子快門技術，將測頭的曝光時間縮短到了100微秒。消除了被測物抖動時的虛影現象。同時在電路系統中採用了光源—信號採集單元脈衝同步、多路採集同步、信號採集—通訊傳輸同步等多項同步技術。在業內率先解決了抖動誤差的難題，徹底消除了抖動誤差。

光電測徑儀現已被應用於各種線徑尺寸檢測中應用，並且爲高精度的在線自動化檢測，還可通過PID調節系統對線徑尺寸進行控制。爲現代化常用卻實用性好的外徑測徑儀。

本文由保定市藍鵬測控科技有限公司編寫