钢直尺是一种最常见的线纹计量器具,其原理简单,使用方便,在实际生产中的应用非常广泛,因此钢直尺的计量检定就变得尤为重要。陕西省计量科学研究院现有的钢直尺标准装置已使用多年,测量准确度低,劳动强度大,检测效率低。随着国家对计量行业的高度重视,钢直尺的送检数量也逐渐增加,从而需要更简单,且测量精度满足检测要求的测量装置。因此,钢直尺标准装置的技术改造有必要且已成为当务之急。为满足检定需求,本课题提出了钢直尺自动检定装置的研制,此装置采用的是比较法测量,将标准尺与待测尺进行比较,以CCD摄像头代替人眼瞄准读数,图像经过处理获取刻线差值来实现钢直尺的检定。硬件系统主要完成的是利用单片机驱动步进电机移动CCD摄像头,光栅传感器不断地对滑块位置进行实时检测,并将检测到的位移量反馈回单片机控制器并与给定的指令位移量相比较,对比差值作为新的指令位移量进一步驱动定位滑块移动定位,直到达到所要求的定位精度为止。系统包括以C8051F020单片机为核心的控制器最小系统、步进电机驱动模块、光栅信号接收和处理模块、LED模块、数码管显示位置信息模块以及上位机通信模块等。本设计采用Altium Designer进行硬件电路设计及PCB制版,基于Keil平台进行下位机程序设计、开发,编写各个模块程序,实现功能。通过对硬件系统的设计、焊接并结合软件程序对系统进行调试,实现系统的正常运行。经过测试,硬件系统能够实现光栅的精确计数反馈,电机的驱动移动控制等功能,为整个系统的高精度、自动化测量提供了硬件基础。经过多次现场实验,研究表明该装置的安装工艺简单,成本低,检测效率高,且精度满足检定要求,能够实现自动检定功能,并且结果可靠。