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时栅角位移传感器在线自标定系统
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学 精密工程
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TB922[机械工程—测试计量技术及仪器;一般工业技术—计量学] TP212.6[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,安徽合肥230009, [2]重庆理工大学时栅传感器及先进检测技术重庆市重点实验室,重庆400054
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.51205434);科技部国家重大科学仪器设备开发专项资助项目(No.2013YQ220893);重庆市基础与前沿研究计划资助项目(No.cstc2013jcyjA70007);重庆市教育委员会科学技术研究专项资助项目(No.KJ130816)
  • 相关项目:基于二次时间基准的时栅角位移传感器误差在线自修正方法研究
中文摘要:

为解决时栅角位移传感器在实际应用中的在线标定问题,提出了一种定角平移自标定方法并设计了相应的自标定系统.该方法首先把圆周封闭的自然基准转换成定角基准,在时栅内部建立了自标定基准.然后,根据傅里叶级数的性质,将定角基准平移到傅里叶变换的幅值和相位中,建立了测量值之差与误差之差的函数关系.通过对测量值之差进行傅里叶分析,重构了时栅角位移传感器的误差函数.最后,讨论了影响自标定精度的误差来源,并设计了传感器的零点纠错算法.为了检验自标定效果,利用激光干涉仪实验装置与自标定系统进行了对比试验.结果表明:定角平移自标定精度为1.9",与理论计算的自标定误差(1.5±0.5)"的结论相符.提出的自标定方法在解决时栅自身标定基准的同时,满足了精密测量领域对时栅精度和可靠性的要求.

英文摘要:

To implement the in-line self-calibration of a time grating angular displacement sensor in practical applications,a self-calibration method called Fixed Angle Shift (FAS) was presented and a self-calibration system was designed.Firstly,circle-closed natural base was shifted to a fixed angle base to be as the self-calibration base of time grating.According to properties of Fourier series,the relations between differences of measured values and errors were established by shifting the fixed angle base to amplitudes and phases in the Fourier transfer.Then,the error function was reconstructed based on the Fourier analysis for differences of measured values.Finally,the error sources effect on the calibration accuracy were discussed and a zero point correction algorithm was designed.To verify the results of self-calibration,self-calibration experiments were performed and compared with the proposed FAS system and a laser interferometer.Experimental results indicate that the accuracy of self-calibration with FAS method is 1.9",which is well consistent with that of the theoretic calculation (1.5 ±0.5)".The method solves the self-calibration base of the time grating angular displacement sensor and satisfies,the requirements of precise measurement systems for high precise and high reliability.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699