在现代工业生产中，经常会遇到线材和棒材加工，例如电缆、 电线、钢丝、裸铜线、轧钢、纤维、橡胶、小钻头、灯丝的生产加工。这些线材和棒材往往都是在自动化生产线上加工的，加工速度快，生产效率高，其加工水平的提高往往是与测量技术的不断提高密切相连的，可以说产品质量在很大程度上是由监测仪器的精度所决定的。应用传统的接触测量，由于接触力的作用，测量精度较低，而且无法实现动态测量，而且无法实现在线测量。

现代工业的发展，要求对线材直径作高精度的非接触的在线快速测量，并要求给出反馈控制信号，控制生产，以实现生产过程的自动化，例如：微钻头的生产中，微钻头的直径是必须及时检测的一项重要指标，它直接影响产品的质量，而且由于生产效率高，加工速度快，因此必须快速地、精确地在线检测微钻头的直径，给出报警信号和控制信号，对直径测量提出如下几点要求：

1、 精度高

2、 高速度

3、 非接触

4、 实时反馈控制

显而易见，传统的直径测量方法己远不能满足现代工业生产的要求。

CCD图像传感器具有灵敏度高、结构紧凑、像素位置准确、自扫描等特点，因此，许多采用光学方法测量外径的仪器，把CCD 器件作为光电接收器。测径的方法很多，并且各有所长，其中以CCD作为光电接收器的投影成像法，是一种较为成熟的圆柱形件检测方法，CCD光电测径仪都是先把CCD器件的视频信号通过电路进行二值化处理后再送往计算机，然后用标准时钟脉冲二值化信号的宽度，根据每个脉冲与CCD像元的关系，用所记的脉冲数乘上脉冲当量求得所测尺寸的大小。

为了精确地测量工件的直径，必须准确地提取工件的宽度信号，因此测径仪的关键问题是获取工件阴影信号，这就先要求使工件通过光学系统在光电传感器上形成一个清晰的光学图像，再由光电传感器把光学信号无失真地转化为一个与工件阴影对应的电信号，通过电路处理获得精确工件宽度信号。

在测径仪测量工件时，由于是动态测量，工件的位置会有一个微小的变动，当工件沿光轴方向的轴向位置和垂直于光轴方向上的垂直位置发生变化时，会引起一定的测量误差，因此，我们采取了一些措施来减小甚至消除抖动误差。

经过多次试验，我们发现造成抖动误差的主要原因有两个：一是被测物抖动时CCD芯片的成像有虚影现象，造成CCD芯片输出的信号压差降低、宽度增大；二是信号采集和通讯传输存在不同步现象，不同时刻的信号组合在一起造成数据混乱。

找到原因后蓝鹏测控技术人员经过半年的刻苦攻关，通过采用亮度在50000mcd以上的进口LED光源，并引入电子快门技术，将测头的曝光时间缩短到了100微秒。消除了被测物抖动时的虚影现象。同时在电路系统中采用了光源与信号采集单元脉冲同步、多路采集同步、信号采集与通讯传输同步等多项同步技术。在业内率先解决了抖动误差的难题，彻底消除了抖动误差。

光电测径仪现已被应用于各种线径尺寸检测中应用，并且为高精度的在线自动化检测，还可通过PID调节系统对线径尺寸进行控制。为现代化常用却实用性好的外径测径仪。

本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写