柵式位移傳感器誤差自校正方法及實驗系統(tǒng)的研究.pdf

1、精密測量對現(xiàn)代社會工業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，只有更高精度的測量儀器才能提高制造工業(yè)的制造精度。而精密儀器的校正在精密測量領(lǐng)域又非常重要，不僅可以提高測量穩(wěn)定性同時可以提高儀器的測量精度。自校正技術(shù)作為保證測量儀器質(zhì)量和計量科學研究的一門新興技術(shù)，越來越受到現(xiàn)代精密測量、計量領(lǐng)域的青睞。測量儀器的自校正技術(shù)是在沒有標準母儀的情況下，依據(jù)傳感器的傳感原理、誤差表現(xiàn)形式以及測量系統(tǒng)的特性，實現(xiàn)提高測量精度的方法。課題針對時柵角位移傳感器在校準中需求

2、高精度母儀，長時間使用需要再次校正等問題。根據(jù)時柵角位移傳感器的傳感原理和誤差特性，設(shè)計一種針對柵式角位移傳感器誤差自校正方法及實驗系統(tǒng)。實驗表明，采用該系統(tǒng)可以實現(xiàn)傳感器的誤差參數(shù)辨識和誤差補償，解決了時柵角位移傳感器比較校準和現(xiàn)場校準等問題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)電磁型傳感器的傳感原理和結(jié)構(gòu)特點，分析傳感器的誤差特性，并將誤差分離為相關(guān)性誤差和非相關(guān)性誤差，根據(jù)此特性提出一種柵式位移傳感器自校正方法。⑵仿真分析71對

3、極、72對極時柵位移傳感器的誤差特性，根據(jù)傳感器原理和仿真數(shù)據(jù)設(shè)計實驗系統(tǒng)。⑶提出系統(tǒng)方案，設(shè)計硬件電路、FPGA主控電路程序，繪制硬件電路板，安裝并調(diào)試實驗平臺。⑷改進并優(yōu)化了實驗方案，提高了系統(tǒng)激勵信號的精度，改進了數(shù)據(jù)編碼和傳輸形式，提高了數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時采集和高效處理。⑸通過把標定后的時柵與光柵進行比較，驗證了時柵角位移傳感器自校正方法的正確性和可行性。⑹研究了針對時柵位移傳感器誤差特性的自校正方法，設(shè)計并研制