一. 概述

    本測試平臺(晶棒重量與尺寸自動測試臺)采用激光掃描的方法測量晶體的直徑,弦度和高度,利用電子稱稱晶體的重量,并利用單片機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集和處理，送數(shù)碼顯示管顯示，微型打印機打印輸出，可實現(xiàn)對晶體的重量、直徑、弦度和高度的一次性自動測量、自動顯示和打印出來。測試臺主要有兩部分（檢測部分及控制部分）組成。檢測部分將光柵尺測出的晶體直徑、弦度、高度的數(shù)據(jù)信號數(shù)送給單片機系統(tǒng)。晶體重量由電子天平測量，并通過串行口將數(shù)據(jù)送入單片機系統(tǒng)。控制部分主要由單片機系統(tǒng)組成，實現(xiàn)對測量信號處理，控制兩個電機（水平及垂直電機）的啟停，系統(tǒng)復(fù)位，進行測量和打印等功能，最后在平臺上顯示打印出來。

 技術(shù)指標：
   重量          （0，8000g）      精度：0.1g
   高度           (0, 150mm)       精度：0.1mm
   直徑          （0，150mm）      精度：0.1mm
   弦度           (0,  50mm)       精度： 1mm

    二. 自動測試臺測試原理及構(gòu)成

    1. 測量原理

    ①直徑弦度、高度測量部分

    分別由兩套激光掃描系統(tǒng)所組成,即高度激光掃描系統(tǒng)和直徑弦度激光掃描系統(tǒng)。每套掃描系統(tǒng)分別
    由直線電機及電機驅(qū)動控制電路、半導(dǎo)體激光器、激光檢測傳感器和設(shè)定比較器電路所組成。

    ②激光掃描系統(tǒng)與檢測系統(tǒng)

    激光掃描采用半導(dǎo)體激光器供電電壓為3V，我們采用5V直流電壓供電。
檢測采用小型3DU光電三極管作為光電檢測，為了提高檢測精度，分別采用了三個運算放大器組成的電壓比較電路。

    直徑和高度采用穿透測量法，平時激光打在感光光電三極管上，三極管導(dǎo)通。當(dāng)電機機械運動掃描系統(tǒng)運行時激光線碰到直徑和高度的邊緣時將遮住激光流以使光電三機關(guān)由導(dǎo)通變?yōu)榻刂粒x開直徑邊緣時光電三極管又從截至變?yōu)閷?dǎo)通。經(jīng)過比較器，比較器的輸出為低電平高電平低電平。波形的寬度和直徑的大小成正比。利用這個波形的寬度去讀光尺的脈沖信號，脈沖輸入到單片計數(shù)器的接口輸入，決定直徑的大小，并送發(fā)光數(shù)碼管進行數(shù)碼顯示及打印機打印。

     測試的原理簡述為：水平機械系統(tǒng)和垂直機械系統(tǒng)分別附有光柵尺，當(dāng)電機運動時響應(yīng)的光柵尺發(fā)出脈沖信號（每運動0.02毫米發(fā)出一個脈沖，與電機運動速度無關(guān)）。光柵尺信號光偶隔離后送給單片機計數(shù)。測直徑時，水平電機上的激光掃描晶體直徑，晶體擋住光點時直徑的電平信號為高電平，未擋住時為低電平，高電平時系統(tǒng)開始計算直徑。限度測量原理是靠晶體的弦面反射回的激光點打到光電管來測，當(dāng)晶體弦面擋住時弦度電平信號為高電平，否則為低。高度（下）電平信號為晶體擋住光時高度的電平信號為高電平，為擋時為低電平；高度（上）電平信號為垂直電機換相信號，到上端換相時電平信號為低電平；測量時，高度（下）電平信號為高電平時電機向下暫停換相，后向上運動，開始計數(shù)直到高度（上）電平信號為低電平時結(jié)束。

    2．系統(tǒng)構(gòu)成

    晶體重量尺寸自動測試臺包括測試臺，顯示板和控制板。其中控制板安裝在測試臺內(nèi)，顯示板以及打印機在測試臺的上方。測試臺平面示圖及整個測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：

    測試臺平面示圖

   

 系 統(tǒng) 框 圖