文档介绍：天津大学
硕士学位论文
信号调制方法在角度传感器中的应用研究
姓名:赵恒
申请学位级别:硕士
专业:测试计量技术及仪器
指导教师:刘庆纲
20090801
中文摘要关键词:角度测量是几何量计量技术的重要组成部分,在现代企业的质量保证体系中具有非常重要的地位。随着精密加工和超高速加工的发展,高精度、高分辨率小角度测量方法的研究成为此领域研究的一项重要内容。现阶段小角度测量的准确度和精度都达到了很高的水平,但是,传统的小角度测量仪器如激光干涉仪,光电自准直仪等,由于具有体积大、造价昂贵、对测量环境要求高、较难组成多维测角系统等特点而很难应用于工业高精度在线测量。为了解决上述问题,本课题设计并试制了一种基于内反射效应的二维角度传感器,采用激光发射信号调制方法,以提高系统的抗干扰能力,实现二维角度的高精度实时测量,为下一步设计组建小型化多自由度位移检测系统,实现对精密加工机床或坐标测量机的运动姿态及误差的测量奠定基础。本论文的主要工作包括以下几个方面:⒙凼隽吮疚难芯康哪康暮鸵庖澹樵牧舜罅抗谕庥泄丶际踝柿希酆评述了微小角度测量技术的现状和发展趋势。⒋永砺凵戏治隽嘶诠獾髦平嵌却ǜ衅鞑饨欠ǖ脑怼⒅谱髁艘恢止馇康髦剖桨氲继寮す馄鳎ㄕ也ǚ⑸缏泛臀裙β实制驱动电路。⑸杓浦谱髁斯獾缱;弧⒎糯蟆⒔獾骱吐瞬ǖ缏罚诘テ腁;和数据处理电路以及允镜缏罚褂肕テ惺荽恚岣系统的响应速度。对各部分电路进行了详细论述并进行了实验。⑻岢龈么ǜ衅鞯钠兰鄯椒ǎ杂跋旒觳庾既范鹊奈蟛钜蛩亟辛朔治觥二维小角度测量光学内反射光强调制
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吲⑼⋯期:月/学位论文作者签名:够哼卫签字日期:纱秒夕学位论文作者签名:弘呻签字日期:似加犟对拢学位论文版权使用授权书独创性声明年厂月或撰写过的研究成果,也不包含为获得叁鲞叁堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解墨鲞苤堂特授权墨鲞盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检/日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。有关保留、使用学位论文的规定。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名
第一章绪论本课题的提出背景及研究意义角度测量技术在国内外的发展概况生产加工技术伴随着现代工业及生产制造技术的飞速发展,已经从精密加工时代进入到超精密加工时代,与之相应的测量技术也从精密测量发展到超精密测量和纳米测量,而超精密加工机床及其评价检测技术则在超精密加工技术的发展中起着关键作用。加工精度取决于机械的运动精度、机械对于热和振动的刚性、工具的形状误差及损耗等。机床是发展机器制造业以至整个工业必不可少的复杂生产工具。具有高精度、高分辨率的驱动定位平台是精密加工机床的基本要素。为了保证该平台的驱动精度,需要有高精度检测平台以及角度、位移的测量装置。从测量范围和测量精度考虑,一般采用干涉仪或线性编码器。但由于它们都是一个自由度的位置检测装置,不能对二维移动平台的位置进行直接测量。利用干涉仪和由形状精度保证的正交直尺进行组合,虽然使二维测量得以实现,但随着俯仰角、侧滚角和偏转角等必须检测的自由度的增加,干涉仪的数目也必须增加,使得系统变得复杂、庞大。目前,超高速加工正逐渐成为机械加工的一个重要方向,如何实时准确的对超高速加工机床主轴单元、进给单元系统和机床支承及辅助单元系统等功能部位和驱动控制系统进行监控,对超高速加工用刀具磨具的磨损和破损、磨具的修整等状态以及超高速加工过程中工件加工精度、加工表面质量等的在线监控技术,都成为迫切需要解决的问题。本课题在此背景下,充分考虑了在线测试的特点和需要,基于传感器检测原理的基础上,采用相关检测方法,设计高速数据采集处理系统,进行实时的数据采集和分析。角度测量是计量科学中发展较为完备的一个分支,在国家建设和各生产部门中都占有非常重要的地位。随着生产和科学的不断发展,特别是随着电子计算机技术的蓬勃发展,使得角度测量技术得以实现自动化,极大地扩充了角度测量的天津大学硕士学位论文
应用范围,同时各种测量手段的综合运用也使得测量准确度达到了很高的水平。据不完全统计,角度测量方法大致可以按测量原理分为大类【俊T诠サ年中,角度测量的准确度也达到了这之前的倍以上=嵌炔饬考际醺莶同的分类标准又可以分为静态测量和动态测量,直接测量和间接测量,绝对测量和相对测量等等。测角技术中研究最早的是机械式和电磁分度式测角技术