圆光栅配合自准直仪测量主轴径向运动误差

提出一种在线非接触式测量主轴径向回转误差的方法,为验证其准确性,搭建了主轴回转误差测量装置并进行了比对实验。该方法主要由圆光栅、读数头、环形平面镜以及激光自准直仪组成。首先,将圆光栅及环形平面镜安装在主轴上,并在双顶尖装置中将光栅安装偏心误差和平面镜与主轴不垂直误差进行标定。然后,将主轴安装在转台上,双读数头对径安装,自准直仪安装在平面镜下方。在主轴回转过程中,双读数头圆光栅可以测得主轴径向运动误差,自准直仪可以测得主轴径向运动误差方向上的偏摆角误差。最后,根据主轴上一点的径向运动误差及其在此方向上的偏摆角误差便可以计算出主轴轴向各个点的径向回转误差。设计了比对实验,结果表明在主轴径向回转误差为±12μm时,本方法与传统单向法比对残差在1μm以内。本文提出的主轴径向回转误差测量方法可以应用到精密主轴回转类装置中,实现在线检测主轴径向回转误差的目的。此外,该方法无需采用标准球,不受轴表面粗糙度、圆度等的影响。     

多面棱体角分度误差分离技术--多次转位法

介绍了多面棱体角分度误差分离技术－－多次转位法。采用该技术可以分离多面棱体角分度误差和测量仪器的系统误差，满足多面棱体角分度误差的测量要求。     

自准直仪功能扩展的测量平台设计

自准直仪是一种光学测角仪器,利用光学自准直原理来观测目标位置的变化,对零件的直线度和平面度进行测量。由于被测工件的高度、长度和宽度等尺寸动态范围大,对测量仪器主体的支承平台提出了高度调整、横向平移、对焦旋转等方面的姿态精密调整需求。本文通过分析自准直仪的使用过程和特点,从测量范围、测量精度、测量过程中保持同一基准等要求,确保自准直仪测量精度最优条件下实现高准确度的高效测量,为自准直仪设计了一款专用的高精度、高稳定性的功能扩展测量平台。为实验室提供了高精度、高稳定性的测量实验保障,为相关平台的研发提供了理论基础和设计参考。     

基于光电自准直仪的直线运动误差测量与分析

通过对直线运动误差的描述．提出使用光电自准直仪对直线运动误差进行测量的方法．分析运用光电自准直仪测量直线运动误差的测量原理．并根据测量所得数据采用最小二乘法进行误差评定．结果表明该方法可用来测量直线运动误差。     

圆刻机分度误差和测点数关系的研究

通过对圆分度测试时取点数的具体分析研究，说明了测试点数与误差的关系，即测点数太少会漏测粗大误差，从而不能正确地反映仪器的误差，达不到较好的工艺要求。     

分度圆弦齿高误差对齿厚测量的影响

应用数学方法，对因分度圆弦齿高误差而造成分度圆弦齿厚的测量误差，进行了定性和定量的分析。     

近似分度法误差的产生及其预防

应用实践与分析表明,近似分度法不仅产生较大的周节累积误差,而且还产生相当大的周节偏差与大于周节累积误差的周节差。后两种误差的产生,大大限制了该法的实际应用,下面分析误差产生的机理并提出生产中应急使用时可采取的一些措施。     

一种高精度的圆分度测量原理

提出一种能提高圆分度测量系统精度的测量原理。通过应用信号分析技术对圆分度测量系统中适当布置的两个读数头的读数信号进行分析处理,可分离出由测量系统主要误差源引起的前几十阶读数谐波误差并予以修正。应用本测量原理的圆分度测量系统的精度高于采用平均读数原理的圆分度测量系统,并可简化测量系统结构,使测量易于实现。     

机床位姿误差的敏感性分析

为在合理成本下高效控制机床的精度,通过拓展"加工误差敏感方向"的内涵,提出面向机床敏感误差的机床精度控制策略,实现这一策略的关键,是机床敏感误差识别。以滚齿机YK3610为对象,介绍基于多体系统理论和齐次坐标变换的机床误差建模方法,并依托该模型对机床敏感误差辨识方法、步骤和关键点进行阐述。示例表明,在众多机床误差源中辨识出敏感误差是可行的,其分析结果可提高误差防止和误差补偿的效率。     

沟道形位误差对配套仪测量精度的影响

分析了沟道的形位误差（沟位、沟摆、沟径偏差、圆度误差和沟曲率半径）对DP902仪和ZCY－1仪测量精度的影响程度。由于这两种配套仪定位测量方法不同，故沟道形位误差对它们测量精度的影响也不相同。     

基于角度约束的圆姿态识别二义性消除方法

目的：对了消除视觉测量中单个圆姿态识别中存在二义性的问题,提出了一种基于空间角度约束的二义性消除方法,并且对姿态求解算法进行了误差分析,为准确的进行姿态估算给出了指导性的实验结果。方法：在摄像机已标定的前提下,首先,根据圆的投影确定其空间位置和姿态参数,存在二义性;接着,利用欧式空间中的角度不变量,可唯一确定空间圆平面的姿态;最后,根据误差传播理论对位姿计算的方法进行了精度分析。结果：实验结果表明：圆平面姿态角绝对误差在0.2°以内,圆心定位误差为0.5%,重构的空间直线距离误差为0.8%。结论：能够准确的识别圆平面的姿态,计算过程简单,结果稳定可靠且具有较高的精度。     

基于后验误差拟合的角位移测量误差补偿

在航天、军事、工业这些对器件的体积有着严格要求的领域,光电编码器不仅要求减小外径尺寸和重量,更要提高其测量精度。本文以光电编码器误差补偿方法为研究对象,基于后验误差拟合方法确定误差模型参数,从而实现对小型光电编码器的深度误差补偿。分析了影响光电编码器测角误差的主要因素,建立了长周期误差和短周期误差模型。然后,采用后验误差拟合算法实现了对误差模型参数的确定,提出误差补偿算法;最后,对某一小型光电编码器进行实验,验证了所提出误差补偿算法的性能。某型号光电编码器补偿前的精度为22.48″,补偿后的精度为5.82″。实验表明,采用后验误差补偿方法可以不考虑误差影响因素的大小,直接对编码器进行误差补偿,具有效率高、补偿准确等优点,极大地提高了批量生产时光电编码器产品的精度。     

基于步距规的数控机床误差测量和补偿技术

提出一种在工业现场进行单轴高精度位置误差的测量系统.使用步距规,可以用来代替激光干涉仪进行轴线位置的高精度标定;安装简单,操作容易.对轴线位置误差的补偿结果表明,通过该方法,可以使机床实现"软"升级.     

基于误差分析的电池组高精度测量系统的设计

动力电池成组技术是电动汽车技术的核心之一,电池组的容量、能量、功率等特性的测试,对于成组电池性能的评价显得尤为重要。提出了一种基于误差分析的电池组测量系统的设计方法,实现了宽电压(0~1 000 V)、电流(0~400 A)范围内,电压、电流、瞬时功率、安时和瓦时的高精度测量。系统测量的电压、电流为自变量,通过DSP计算出来的瞬时功率、安时和瓦时为因变量。基于误差分析,推导出因变量的精度表达式,提出了同步高精度隔离采样方案。通过简化隔离环节,减少了采样电路的线性误差;通过差分输入、LCL滤波调理电路,提高了电压、电流采样的抗干扰能力。     

安装误差对旋转式惯导系统影响及补偿

因轴与轴承间同轴度误差、轴系间隙、机械加工精度、安装等因素,旋转式惯导系统会产生各种形式的安装误差。对各种安装关系进行了说明,详细推导并分析了系统存在安装误差时的输出特性及误差调制效应。在理论分析的基础上,针对实际旋转式惯导系统,通过分析主要误差源,建立合适的误差补偿模型,实现对相关误差的补偿。误差补偿结果表明,该补偿方案能同时消除陀螺敏感轴与旋转轴间的不正交误差、与比力相关的漂移以及因旋转而产生的周期性波动误差,具有很高的工程应用价值。     

基于谐波理论的电压表测量误差分析

由于非线性负载的广泛应用,电力系统中的谐波越来越严重。谐波的存在将影响基于50 Hz基波原理设计的电压表的测量精度。文中主要对谐波造成的有效值原理电压表及平均值原理电压表的测量误差分别进行了较为详细的阐述,旨在为从事相关工作的人员提供一些理论上的参考。     

基于激光干涉的长导轨直线度误差测量

介绍了一种基于激光干涉的长导轨直线度误差测量系统。由氦氖激光器产生激光光束,经准直后投射到被置于被测导轨上作为接收靶的楔形光学玻璃板上,产生干涉。将接收靶沿被测导轨移动,如果导轨有直线度误差,则接收靶过桥与导轨的接触点所形成的直线角度发生变化,导致干涉条纹发生移动,通过检测干涉条纹变化量就可以得到导轨的直线度误差。将光电传感器检测得到的干涉条纹移动量送入单片机系统处理,得到被测点相对于准直光束的偏移量。最后对系统进行了实测实验。实验表明:用该装置检测长度为50m的长导轨,直线度误差仅为623.103μm。     

蝶板摆动单向分度机构的特性分析

由于气压传动的优点,由气缸往复直线移动驱动的分度机构应用越来越广,蝶板摆动单向分度机构就是其中之一。通过对蝶板摆动单向分度机构的特性分析,说明了各分度元件的有关尺寸对该分度机构特性的影响。     

基于 AKF 滤波器的时栅角位移动态误差抑制方法

动态测量下的谐波误差成分是制约高精度、高分辨率的时栅角位移传感器在动态测量领域运用的主要原因之一。针对动态测量下时栅角位移传感器中的谐波抑制难题,首先简述了时栅角位移传感器的系统模型,其次建立了时栅角位移传感器的动态误差数学模型,之后解释了传感器的动态误差产生机理,阐述了自适应卡尔曼滤波的基本原理,最后构建了基于自适应卡尔曼滤波的时栅角位移传感器的动态误差抑制模型。通过仿真分析证明了时栅角位移传感器在匀速和变速运行情况下,经自适应卡尔曼滤波后,动态误差均降低了约70%,且随着传感器转速的提高,对谐波误差的抑制效果越明显。在实验运用中,该滤波算法对时栅角位移传感器的测量值有很好的实时预测性,传感器能够更快速且稳定运行,在100 r/min的转速下测量误差降低约80%。结果证实了自适应卡尔曼滤波在时栅角位移传感器的动态谐波误差抑制中有着显著的作用,能极大地提高传感器的动态测量精度。     

基于灰度直方图拟合曲线的数字图像多阈值分割技术研究

在数字图像处理中,图像分割技术能够对待处理部分进行分割处理,以突出显示所要研究的目标对象.在对数字图像灰度直方图进行高次样条函数曲线拟合之后,通过求取若干个局部最小值作为图像的分割阈值,对图像像素进行多阈值分割,最后采用区域背景像素点增长合并法进行背景区域合并,从而获得完整清晰反映图像各个组成部分的分割结果.实验结果证明,此方法能准确表达图像各个灰度组成部分,克服了传统单阈值分割所带来的缺陷与不足.