直線式時柵位移傳感器試驗方法與精度研究.pdf

1、時柵是采用“以時間測空間”的思想原理,完全不同于光柵等基于空間精密刻劃技術的各種傳統(tǒng)位移傳感器,歷經(jīng)十幾年的努力,圓分度時柵位移傳感器的研究已有很大突破,已在計量部門、制造業(yè)和國防軍工三大領域獲得快速推廣,充分展現(xiàn)其制造工藝簡單、抗干擾能力強、成本低、智能化程度高等顯著優(yōu)勢,具有很好的市場前景。
　　長度是一個極為重要的物理量,它是國際單位制的七個基本物理量(長度、質量、時間、電流強度、熱力學溫度、物質的量和光強度)之一。因此,長

2、度位移的測量在測量技術中占有著不可忽略的位置。為了延伸時柵傳感器的種類,筆者所在的課題組在國家自然科學基金的資助下,借鑒研發(fā)圓分度時柵位移傳感器過程中積累的豐富經(jīng)驗,進一步對直線式時柵位移傳感器進行了更深入的研究。為了提高精度,達到計量水平。本文所反映的主要研究內容如下:
　　1.對比分析感應同步器、光柵和時柵的工作原理,找出它們的共性與區(qū)別,為直線式時柵位移傳感器進一步研究提供了理論依據(jù)。
　　2.根據(jù)直線電機原理,介紹了

3、直線式時柵位移傳感器的原理,設計出間隙均勻的機械開槽代替用雙排滾針手工排列的結構。以便于以形成滿足時空坐標轉換的行波磁場。
　　3.選用熱膨脹系數(shù)相同的材料,設計出定尺與導軌,滑尺與滑塊機構,保證了滑尺、導軌與定尺的平行度,簡化了機構安裝環(huán)節(jié),減小了阿貝誤差和溫度誤差的影響。
　　4.介紹傳感器的誤差分離與自修正技術,動態(tài)測量數(shù)據(jù)的預處理技術,動態(tài)誤差分離與實時修正。
　　5.運用直線式時柵位移傳感器、Heidenha

4、in直線光柵與Renishaw激光干涉儀的對比試驗。借鑒圓時柵中的局部擬合整體的修正方法進行試驗研究。
　　6.采用曲線擬合法、逐點修正法和譜分析法對采樣數(shù)據(jù)進行處理,通過大量的靜態(tài)試驗、動態(tài)試驗找到影響精度的因素,以便于提高測量的精度。
　　綜上所述,在已經(jīng)驗證的直線式時柵位移傳感器可行性基礎上,進行了大量的實驗與更深層次的研究,為直線式時柵位移傳感器研究工作的全面展開奠定了基礎,對高精度直線式時柵位移傳感器的研發(fā)工作具有