主精度光电轴角编码器轴系精度设计与测量

为实现高精度光电轴角编码器的精度,提出了咣电轴角编码器的轴系精度指标,并对影响光电轴角编码器精度的主要因素－轴系晃动量的分离测量方法进行了讨论。     

高分辨力光电轴角编码器分辨力和精度的检测

采用微动螺杆、斜面、正弦杠杆等四级缩小原理、产生标准的微量角，测量高分辨力光电轴角编码器的分辨力和细分误差，并用直接比较法测定编码器的测角精度和进行数据处理。     

采用衍射、干涉技术提高光电轴角编码器的测角精度和分辨率

光电轴角编码器广泛应用于精密角位置的测量、数控及数显系统中,是国内外研究的热点.采用衍射、干涉技术的光电轴角编码器(简称激光编码器)具有结构紧凑、小型化;分辨率和测角精度高;响应频率高等优点.通过对几种激光编码器的成功方案的深入分析,阐述了这项技术的最新进展和所面临的问题.     

基于光电轴角编码器的扭转角度校准系统研究

在定期校准时,扭转试验机主动旋转夹头的扭转角度存在无法有效进行全量程扭转角度校准的问题,针对这一问题,对扭转试验机的结构及工作原理进行了研究,提出了一种基于光电轴角编码器的扭转角度校准系统。设计了校准系统的结构,并建立了其工作流程,搭建了基于光电轴角编码器的扭转角度校准系统;采用该系统对扭转试验机的扭转角度进行了校准,并对校准结果进行了不确定度评定、示值相对误差计算及重复性计算。研究结果表明:扭转角度校准系统具有结构简单、操作方便、性能稳定的特点,能够满足JJG269-2006《扭转试验机检定规程》中扭转角度的计量要求,可为开发与构建更高精度、更高效率等级的扭转试验机的扭转角度校准器具提供设计参考。     

光电轴角编码器的发展动态

光电轴角编码器,又称光电角位置传感器,是一种集光、机、电为一体的数字测角装置.由于它结构简单,分辨率高,精度高,因此已被广泛应用在精密角位置的测量、数控及数显系统中.本文主要介绍了光电轴角编码器在国内外的发展现状,并说明了其工作原理及发展历史.针对光电轴角编码器的某些关键技术,我们也对其未来的发展趋势进行了扼要阐述.     

编码器自动检测过程的虚拟仪器化设计

在传统的光电轴角编码器手动检测基础上,设计了一种编码器自动检测系统。以LabVIEW为开发平台,采用直接比较法,通过RS-232串口传输数据,24位高精度编码器作为基准,步进电机控制转台自动定位,多点检测以消除系统误差。系统具有自动记录数据、误差分析、绘制误差曲线、数据存储等功能。实例检测结果表明:该系统可对高达18位的各类光电轴角编码器实现自动检测,操作简单,可靠性高。与传统手动检测相比,消除了人眼读数和手动定位误差,检测效率提高近3倍。     

车载经纬仪的测量误差修正

载车平台变形会直接导致经纬仪方位旋转轴线产生倾斜,从而影响经纬仪的测角精度。为补偿测角精度,实现活动站测量,通过球面几何推导了平台变形对光电经纬仪测角误差影响的修正公式,利用光电轴角编码器精度高、采样频率高的特性,测量出经纬仪坐标系倾斜,经过坐标变换推导出经纬仪倾斜角和倾斜方向,该测量装置通过时统终端与经纬仪望远系统同时记录测角数据及倾斜数据,从而对测角误差进行修正。实验结果表明,该方法能够实时有效地补偿因平台变形而带来的测角误差,使经纬仪不落地测角精度控制在20″内,为实现高精度车载光电测量提供了一种有效的途径。     

一种三轴转台角位置定位校准装置的实现方法

为了解决三轴转台角位置定位参数校准的问题,设计并实现了一种校准装置。该装置由光学编码盘、角度测量杆、测量基准杆、定位安装平台、连接工装、数码显示器等组成,选取光电轴角编码器为角度测量基准,设计了连接工装轴紧密连接、角度测量杆动态连接的半刚性耦合方式。实践证明：该装置具有操作简单、测量速度快等特点,测量准确度能满足三轴转台角位置定位校准的需求     

采用光栅自成像技术的小型绝对式矩阵编码器

采用光栅自成像技术，可获得高质量的莫尔条纹信号，本文介绍了一种采用光栅自成像技术的小型绝对式矩阵编码器。     

小型化弹丸速度测试系统

提出了一种基于光幕测速和单片机数据处理的小型化的弹丸速度测试系统。采用半导体激光器、光电探测器、原向反射屏形成大面积光幕测试区,当弹丸穿越光幕时,光通量的变化被光电探测器转变为电信号,经过比较电路后送入单片机进行数据处理,并由LED进行速度显示。文中对测试原理和测试系统的光学设计单元、信号处理单元及数据采集、显示单元进行了介绍,并对该系统进行了壬7．62mm弹丸速度测试,给出了测试数据。试验表明,该测速系统具有灵敏度高、体积小、成本低、使用方便、灵活、工作可靠等优点。     

一种新型三针法角度精密测量仪的原理与结构

介绍的三针法角度法角度精密测量采用比较测量原理,引入了传递系数的概念,对新型三针法角度精密测量仪的工作原理做了比较详细的介绍,讨论了三针法测量角度精密测量仪标定的可行性,建立了新型三针法角度精密测量仪的工作结构,用测量算例验证了三针法测量角度精密测量仪的工作原理,说明了该角度精密测量仪测量过程,分析了新型三针法角度精密测量仪的工艺特点,总结了测量精度的影响因素并提出了设计注意事项。     

测量船船体变形测量系统的研究

在测量船上,其主要测量设备如光测设备、雷达等,均需要以惯导平台提供的地平真北地大地坐标作为基准.本文研制一套新型船体变形测量系统,在各主要测量设备之间,建立精密的光学联系,采用先进的电荷耦合器件,先进的通讯与控制模式将各测量端子获得的图像数据集中到中心控制台,利用性能优良的计算机集中处理各测量端子的测量原始图像数据.该测量控制方案,一方面使各测量端子实现了标准化、模块化设计,提高了系统的可靠性;另一方面,由于采用了数据集中处理模式,所有的校准工作均由中心控制台来统一完成,测量点标校可在中央控制台集中操作,降低了因人员及环境因素导致的测量误差.测出由于船体变形引起的它们相对惯导之间的三自由度变化角,其测量精度达到5"之内.     

倾角自动测量系统的研究

倾角自动测量系统的应用范围很广.例如测量平面或地下孔洞的倾斜角度.而如何实现实时精确地测量孔的倾斜角度是一个难题.本文介绍了一种利用单片机为核心构成的倾角自动测量系统.     

基于CAN总线的物体倾角系统研究

针对动力机械倾角的测量问题,利用微机电系统(MEMS)加速度计ADXL202E拾取物体倾角信号。利用独立控制器局域网络(CAN)控制器SJA1000和驱动器TJA1050T实现了倾角信号的CAN总线传输。给出了测量系统的硬件电路和软件设计流程,对实验结果进行了分析。实验结果表明,该倾角系统具有较高的分辨力,俯仰角精度在正负0.6°之内,滚转角在不大于60°时精度在正负0.5°之内。     

带语音输出新型测温装置的研制

通过实例描述了带语音输出测温装置的结构原理、信号变换、数据采集、语音合成、声音的录制再生以及该装置在生活、生产中的应用。     

微小直径的智能化测量系统

本文用衍射原理和图象处理技术对细丝直径进行了测量，提出了识别条纹中心的形心算法。     

基于无衍射光束的水平方位角测量方法研究

利用无衍射光束、透镜组和CCD相机建立一种水平方位角测量方法,以提高水平方位角测量的精度和稳定性。给出了水平方位角测量模型的构成和测量原理,阐述了整体测头的结构设计方案。对该测量方法精度及其影响因素进行了分析,同时用Zemax模拟成像系统光路并对光路进行优化仿真。与目前工程测量中普遍采用的方法相比,该测量方法能够获得更高的测量精度和稳定性,可用于盾构机的水平方位角测量、轴系校中曲线轴系布置等工程。     

一种新型即时功率模块设计

介绍了一种低成本,且可以达到较高的采样速度要求和精度要求的功率模块的设计方案。在阐述方案的同时介绍了模块具备的电磁阀动作测量功能和模块与上位机之间基于RS-485串行总线通讯的实现。经过实践验证,该方案开发的模块在实际应用中具有很高的稳定性和良好的应用前景。     

高轨遥感卫星光轴指向误差夹角测量系统标定方法研究

针对空间环境应用中航天器结构形变夹角测量系统因系统误差导致测量精度较低的问题,提出一种基于自准直对比系 统的夹角测量系统标定方法。 通过该方法对夹角测量仪进行标定后得到标定系数,并应用仿真数据对系数进行验证。 验证结 果表明,夹角测量系统量程可达到±25′,测量分辨率可达到 0. 1″。 使用标定后的夹角测量系统进行角度检测,并将测量结果与 自准直仪进行对比。 结果表明,该标定方法简单方便精准度高,计算测量结果与标准值的差值的绝对值,夹角测量仪测量精度 达到±0. 2″,标定后夹角测量仪精度满足卫星使用要求,该方法的应用将为卫星在轨结构微形变研究提供技术支撑。