激光二維微角度測量系統(tǒng)研究.pdf

1、作為計量技術中的重要組成部分，角度測量技術的發(fā)展到目前為止已經(jīng)較為完備，用于檢測的手段也較為豐富。其中光電微小角度測量技術具有非接觸、精度高、方便可靠等優(yōu)點，在機械、航空航天以及軍事等諸多領域都具有廣泛的應用。
　　目前，光電角度測量儀器因其在精度方面可以滿足實際的需要而被廣泛應用。然而這類儀器通常都只能實現(xiàn)角度的一維測量，并由于其本身的較大體積，不便于攜帶至某些特定的工作現(xiàn)場進行測量。因此，研究一種小型化、便攜式的高精度角度測量

2、儀器成為必要。
　　論文針對上述問題，提出了課題研究的基本目標。然后根據(jù)響應速度、光強動態(tài)范圍和穩(wěn)定性綜合要求，對不同類型的光源和光電傳感器進行了比較，構建了基于LD(LaserDiode)-PSD(Position sensitive detector)的光電傳感系統(tǒng)。結(jié)合激光自準直原理及原有的微角度傳感器，在其基礎上研究了幾項用于微角度測量的關鍵技術。
　　本文首先設計了系統(tǒng)的光路方案，優(yōu)化了二維微角度傳感器的光路及光學

3、器件的構成。通過坐標變換解決了由于PSD安裝誤差引起的二維角度測量的耦合。然后設計了利用嵌入式系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行采集并進行后期處理的方案，研制了傳感器信號處理與顯示系統(tǒng)，并對硬件系統(tǒng)進行了整合。
　　對所研制的激光二維微角度傳感器進行標定校正后，對其進行了量程、線性度、分辨率、穩(wěn)定性等特性實驗，確定了系統(tǒng)的主要參數(shù)，同時與光電自準直儀進行了對照實驗來驗證系統(tǒng)的可靠性。實驗結(jié)果表明，課題研究實現(xiàn)了預期目標。
　　最后對課題的工作進