—— 从喷嘴间隙到数字显示,MA量仪的信号传递链

◆ 背压法测量原理

气动塞规采用背压法:稳定气源经减压后进入塞规内腔,气流经塞规外壁上的精密喷嘴孔喷出。喷嘴与孔壁之间的环形间隙越大(孔径偏大),气流逸出越顺畅,背压越低;间隙越小(孔径偏小),气流受阻,背压升高。背压与间隙之间存在单调的非线性关系。

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◆ MA量仪信号处理链

1. 稳压气源供气(推荐 0.15~0.25 MPa,±1% 稳压精度)

1. 气流经塞规喷嘴射出,背压形成于喷嘴上游气路

1. MA量仪内置高精度压力传感器检测背压模拟信号

1. 18位AD芯片完成模数转换,分辨率 0.1 μm

1. 固件非线性补偿算法修正气压-位移曲线弯曲误差

1. 数字结果显示、公差判断、IO输出、通信上传同步完成

◆ 为什么需要非线性补偿?

气压-间隙的物理关系并非严格线性——在量程两端存在明显曲率。MA量仪通过大、小两件标准件完成两点标定后,固件对标定曲线进行分段拟合修正,整个量程内线性误差可控制在 ±0.5 μm 以内。这是 MA量仪在 ±5 μm 级公差场合保持稳定精度的核心所在。

非线性补偿效果:补偿前线性误差约 ±2~3 μm,补偿后 ±0.5 μm 以内