本
文
摘
要
1,视点测量是几何量计量技能的重要组成部分,开展较为齐备,各种测量手段的综合运用使测量准确度到达了很高的水平。视点测量技能可以分为静态测量和动态测量两种。关于静态测量技能来说,现在的首要任务会集在如何提高测量精度和测量分辨力上1~3。跟着工业的开展,对反转量的测量要求也越来越多,因而人们在静态测角的基础上,对旋转物体的转角测量问题进行了大量的研讨,产生了许多新的测角办法,眩光测试仪。
测角技能中研讨最早的是机械式和电磁式测角技能,如多齿分度台和圆磁栅等,这些办法的首要缺陷大多为手艺测量,不容易完成自动化,测量精度受到限制4,5。光学测角办法因为具有非触摸、高准确度和高灵敏度的特色而倍受人们的重视,尤其是安稳的激光光源的开展使工业现场测量成为可能,因而使光学测角法的使用越来越广泛,各种新的光学测角办法也应运而生。现在,光学测角办法除众所周知的光学分度头法和多面棱体法外,常用的还有光电编码器法6、衍射法7,8、自准直法9,10、光纤法11、声光调制法12,13、圆光栅法14~17、光学内反射法18~23、激光干与法24~28、平行干与图法29,30以及环形激光法31~33等。这些办法中的很多办法在小视点的精密测量中现已得到了成功地使用,并得到了较高的测量精度和测量灵敏度,通过适当的改善还可对360°整周视点进行测量。关于众所周知的光学分度盘、轴角编码器、光电光楔测角法等来说,因为使用较多,技能比较成熟,本文不作详细介绍。下面首要介绍几种近几年来开展起米的小视点测量办法和可用于整周视点测量的办法,眩光测试仪。
2 圆光栅测角法
圆光栅是视点测量中最常用的器件之一。作为视点测量基准的光栅可以用均匀读数原理来减小由分度差错和装置偏疼差错引起的读数差错,因而其准确度高、安稳可靠。但在动态测量时,在10 r/s的转速下,要想到达1′的分辨力都非常困难。现在我国的国家线视点基准选用64 800线/周的圆光栅体系,分辨力为0·001′,总的测量不确定度为0·05′。该测量办法首要是在静态下的相对视点测量。英国国家物理实验室(NPL)的E WPalmer介绍了一台作为视点基准的径向光栅测角仪,如图1所示,既可用于测角,又可用于标定。其原理是使用两块32400线的径向光栅装置在0·5 r/s的同一个轴套上,两个读数头一个固定,一个装在转台上接连旋转,信号间的相位差改变与转角成正比。仪器中用一个自准直仪作为基准指示器,可以测得肯定视点,使用光栅细分原理可测360°范围内的恣意视点,附加零伺服机构可以对转台进行实时调整,限制零漂。用干与仪作为读数头,可进行高精度测量。按95%置信度水平确定其体系差错的不确定度为0·05′15,成像亮度计。
德国物理研讨院(PTB)的Anglica Tàubner等人用衍射光栅干与仪测量滚动物体,可以检测角加速度、角速度、转角。单频He-Ne激光器宣布的光通过柯斯特分束棱镜后在出射方向上分为两束平行光,这样因为气流和温度改变引起的两条光路的改变持平。通过变形透镜后直射或斜射到随被测件一起滚动的反射型衍射光栅上,该光栅是PTB特制的2400线/mm正弦相位光栅。干与信号由光电探测器接收,该体系检测正弦信号时测量灵敏度不确定度为0·3%,测旋转物体时相位差不确定度为0·2%,该体系的首要问题是灵敏度非常复杂16。在此基础上作了相应的改善,并进行了标定17,成像亮度计。
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