徐圣阳，李原百，马旺健，樊高一格，房杨政，胡丹峰

（苏州大学电子信息学院，江苏苏州，215000）

近年来，随着工业4.0技术的发展和推进，传统生产线上的机械零部件尺寸测量方法已无法满足高精度测量的基础上数据的互联互通[1,2]。目前，我国量具量仪制造技术和产品在总体上更多依赖于引进与仿制以及廉价的人力、物力资源，中低端产品竞争激烈，而高端产品市场难以进入[3]。因此，测量精度高，使用方便，成本较低的量具量仪是目前国内测量行业亟需补缺的空白。

气动量仪作为新型测具，以气体为测量介质，将长度信号转化为气流信号，通过气电转换器进一步转化为电信号，继而进行比较测量[4]。气动量仪由于其以气体为测量介质的特点，相比于其他的测量器具，可测量项目多，人为误差小，且测量头不与被测表面直接接触，可成为高精度测量的主要仪具之一[5～6]。

本项目采用高度集成的设计方案，以有效减小量仪体积，大幅降低生产成本为目标，设计出一款便携式的电子式气动量仪，并对气动量仪的参数设计进行优化，并使用合适的补偿算法，通过滤波算法，减小噪声干扰，极大地提高了测量精度，实现0.1微米的测量精度，使测量结果更为精确[8]。为了在有线通信的基础上优化通信协议，项目采用LoRa无线通信技术，摆脱有线的束缚，使量仪能够在复杂工业环境下实现可靠数据传输[9]。

1 气动量仪测量原理

气动测量的原理是基于流体动力学和流体静力学,依据压缩空气的压力特性和流量特性，对工件的结构和物理尺寸进行测量的方式[4]。……