精密元刻度机的设计和试制

精密圆刻度机是用来刻划高精度度盘的,很多光学仪器,如:经纬仪、测角的计量仪器等,都需要依靠度盘作角度基准。精密圆刻度机是在1958年开始设计和试制,于1959年12月刻出一些玻璃试验度盘(Φ140),精度是±0.87～±1.90秒,达到了设计的要求(±2秒)。     

统一坐标法的原理、精度及应用

本文以傅里叶级数的概念,研完角度仪器基准器——度盘——的刻划误差的特点,讨论了以面数较少的多面棱体进行度盘刻划误差的加密检查方法(统一误差曲线纵坐标原点的方法)、精度、优缺点、实用价值以及应用实例。     

经纬仪垂直方向仪器误差的测试方法讨论

1.概述用经纬仪进行垂直方向测量时,对方向值影响较大的因素主要有竖直度盘刻划误差;轴系误差;装校剩留误差;瞄准误差;读数误差以及仪器位置安置误差等。从误差来源进行划分,经纬仪位置安置误差是属于操作误差,而其余一些误差均属于仪器误差。因此对仪器精度评定的测试数据中必须要全面、可靠地反映出仪器误差而尽量消除操作误差的影响。     

巧用测角目镜头

测角目镜由米字分划板和光学度盘组成,是工具显微镜的必备附件。分划板和度盘分别用于瞄准工件和测量角度。通常分划板刻线与被测件轮廓影象重合程度称为瞄准精度,瞄准精度直接影响测量的准确度。所以测角目镜刻线的科学使用很重要。     

提高万能工具显微镜测量精度的两个途径

本文在分析影响万能工具显微镜示值准确度基础上,提出如何控制仪器滑板行程直线度和玻璃标尺刻划偏差,以及仪器在使用中被测结果引入示值误差的合理性,这对提高仪器测量精度大有益处。     

高精密圆分度测量装置中多读数头结构的消除误差原理

<正> 目前,在高精密的圆分度测量装置中,广泛采用多读数头结构。由于利用这一结构的平均读数原理,在消除轴系晃动、度盘安装偏心、度盘刻划误差等对读数精度的影响方面具有良好的效果,因此,这样的设计构思已成为高精密周分度测量装置中的一条重要设计原理,而为量仪设计者所普遍重视和共同遵循[Ⅰ]。本文将给多读数头结构的消误差原理以理论上的证明,同时,对于这一原理在光学度盘式和光栅度盘式分度装置中应用的异同点作一系统分析。     

GY—02型光电度盘检查仪

光电度盘检查仪是一台光学、电子、精密机械相结合的大型计量仪器,专门用于自动检验高精度玻璃和金属园刻度盘。度盘刻线的瞄准和读数是通过仪器上安装的七台光电显微镜进行的。本仪器采用了自动控制和电子电位差计显示,使整个检验过程自动化。     

偏心度盘角值误差

圆形度盘刻度分划圆中心与度盘转动中心不重合产生的角值读数误差不是常数,而是与度盘刻度分划圆半径、偏心距大小、偏心分布方位有关的一个随着度盘角度不同而变化的变量。因此讨论这个变量的规律,将最大的角值误差排除在度盘常用读数区之外,或有意识的加以补偿,从而提高度盘使     

用激光反射法测量平行差

两抛光平面间的平行差通常根据其精度要求和特点采用干涉仪或度盘仪器(如测角仪)测量。但是,干涉方法用于测量不透光部件是不便利的,而度盘仪器结构复杂,造价昂贵。本文介绍的激光反射法是根据反射原理,利用激光良好的方向性,通过被测件     

编码器轴系晃动对测角精度影响分析

光电轴角编码器作为一种精密测角传感器,其测角精度受到多种因素的影响,其中轴系晃动是影响其精度的主要因素之一。为了研究编码器轴系晃动的规律,利用多种检测方法对轴系晃动进行检测,利用傅里叶谐波数学模型对测量结果进行分析,并结合编码器测角精度检测结果,发现测角精度与轴系晃动的低频谐波之间存在固定的函数关系,采用这种关系可以补偿编码器的测角误差。利用这种方法可以在编码器内部或在线的方式进行实时误差补偿,从而达到提高编码器测角精度的目的。这对相关仪器的测量精度的提高起到一定参考意义。     

自整角机鉴相式数字测角系统

本文详细叙述了一种采用鉴相式工作的自整角机数字测角系统。由于采用了鉴相式,使得测角系统在不采用A／D或V／F转换器的情况下很方便地实现高精度数字测角,降低了系统的复杂性和成本。在给出原理的同时,根据不同的测角精度要求,给出了不同的测角方案。本系统能够很方便地用于雷达和地面站原有度盘式和指针式角度指示系统的数字化。     

码盘检验仪的研究

码盘检验仪是检测光学编码盘、圆光栅等测角元件各项精度指标的精密测量仪器。本文论述了码盘检验仪研究,设计中的几个主要问题,如精密轴系、光栅基准器等,及提高仪器稳定性的技术措施。同时叙述了仪器精度的鉴定方法。鉴定结果表明:该仪器一次检测的极限误差(±3σ)小于±0.1角秒。     

激光跟踪仪测角误差补偿

由于激光跟踪仪的角度测量精度直接影响仪器的测量精度,本文提出了用自准直仪结合多面棱体对跟踪仪金属圆光栅测角误差进行离散标定的方法。研究了基于谐波分析的误差补偿方法,取金属柱面圆光栅测角误差中幅值较大且相位基本不变的谐波分量建立了补偿模型,避免了最小二乘法不收敛的问题。分析了标定测角误差的不确定度,结果显示：水平测角精度补偿前后分别为1.60"和0.90",俯仰测角精度补偿前后分别为4.89"和0.91",精度分别提高了44%和81%,从角秒级提高到了亚角秒级。结果表明,提出的方法可为激光跟踪仪水平和俯仰轴系提供测角误差补偿,对类似测角系统的误差补偿也有参考价值。     

高精度大光栅盘的研制

光栅盘是一种自动化的角度测量元件,它具有精度高、分辨率高、使用方便,易于实现自动测量、自动控制等优点,在光电测角仪、跟踪经纬仪、精密雷达、数控机床、计量仪器等领域内应用越来越广泛。大光栅盘是光栅盘中线数较多、精度较高、直径较大的一种品种。研制的高精度大光栅盘的特点是: 1.刻线大于六万; 2.最大直径误差±0.1秒左右(全中误差±0.046秒～±0.078秒); 3.刻划直径大于300毫米。大光栅盘一般用于测角精度很高以致中小光栅盘或感应同步器等其它测角手段无法胜任     

激光跟踪仪测角误差的现场评价

激光跟踪仪是基于角度传感和测长技术相结合的球坐标测量系统,其长度测量采用激光干涉测长方法,可直接溯源至激光波长,因此,激光跟踪仪的长度测量精度远高于角度测量精度,相对而言,测角误差就成为评价跟踪仪测量精度的重要指标。为了对现场测量激光跟踪仪的测角误差进行快速有效地评价,采用跟踪仪多站位对空间中测量区域内若干个被测点进行测量,与传统基于角度交汇原理的多站位冗余测量不同,利用各站位所观测的高精度测长值建立误差方程,并通过测长方向的矢量位移对跟踪仪测长误差进行约束,获得被测点三维坐标在跟踪仪水平角和垂直角方向上的改正值,以此来评价激光跟踪仪的测角误差。通过Leica激光跟踪仪AT901-LR进行了多站位测角误差评价实验,在现场测量条件下,跟踪仪水平和垂直方向测角误差约为0.003 mm/m(1σ),符合跟踪仪的测量误差特性。     

扭簧比较仪检定误差的分析与计算

扭簧比较仪 (以下简称比较仪 )是利用扭簧元件作为尺寸的转换和放大机构、将测量杆的直线位移转变为指针在弧形度盘上的角位移并由度盘进行读数的测量工具。由于比较仪采用无间隙传动 ,因此是一种高灵敏限、高精度的测微仪。它既可对工件的几何形状误差和位置误差进行相对测量 ,也可在示值范围内进行绝对测量 ,因此广泛应用于轴承、精密机械、汽车、仪器仪表、电子等行业。为了达到国标GB/T 4 75 5— 1984规定的各项技术指标 ,提高比较仪产品合格率 ,除了提高比较仪设计与制造精度外 ,减小比较仪的检定误差也具有十分重要的意义。因此 ,比…     

大型望远镜测角系统误差的修正

由于大型望远镜转台轴系对测角精度要求较高,本文研究了测角数据系统的误差修正技术。分析了测角数据误差产生的原因,对测角元件误差、安装误差、被测轴系误差进行了讨论,指出轴系测角分系统的误差规律符合谐波方程,故提出采用谐波方程式来表达误差规律。针对工程应用,建立了基于傅里叶级数的简化谐波方程误差公式,用谐波方程算法和多项式拟合算法对系统误差进行修正。在一个望远镜垂直轴转台进行了试验验证,结果显示测角精度峰值由原来的3.81″提高到了1.06″。实验表明,基于傅里叶级数的修正算法,较好地符合误差分布规律;采用系统误差修正技术,可以对系统综合误差统一修正,能够有效提高系统测角精度。     

时栅测角系统误差自动采样及补偿研究

由于时栅测角系统受限于校准器的运动和装配环境,难以使用光栅作为精度基准仪器来进行密集的误差采样.为了实现较高精度的测量,通过对时栅测角系统的位移解算和对磁场式Ⅱ型时栅传感器结构进行了剖析,利用稀疏采样误差数据开展了频谱研究,得到了测角系统的补偿模型;提出了一种基于激光干涉仪的时栅测角系统误差自动稀疏采样及补偿的方法,采...     

圆光栅的刻制及应用

一、前言圆光栅和编码盘、度盘一样,是一个测角元件。近年来,对精确自动测量转角的要求大大增长,作为自动测量仪器和装备的关键元件圆光栅的需求也日趋迫切。很多部门在精密加工、精密测量和自动控制等方面,使用圆光栅就可以实现自动测量、数显和数控。目前,国内许多单位都在研究和制作圆光栅,圆光栅的制作方法有刻划法(即机械刀刻     

测角技术的发展(续)

<正> 四、最新的发展 1.游标式编码测角技术微电子技术落后的苏联在82年研制成一种TT_(11)型编码经纬仪,该仪器在体积、重量、精度上同西方最新的电子经纬仪十分接近,而且除具有测量结果数字显示功能外,同样也可自动记录、存储。但结构结简、制造容易、成本低廉。 TT_(11)型编码经纬仪成功的关键在于:它应用了一种游标式编码度盘和光楔测微尺式的光电脉冲扫描计数装置。首先,这种编码度盘只有三圈400条左右刻线组成的编码,本文前面提到编码度盘一般码道达十多圈,就是最新的美国H.P公司的3820A电子经纬仪的度盘也要