提高光電自準(zhǔn)直儀分辨力和示值穩(wěn)定性的研究.pdf

1、自準(zhǔn)直儀經(jīng)歷了目視式、光電指零式和數(shù)顯式三個(gè)發(fā)展階段,其中光電指零式的技術(shù)進(jìn)步點(diǎn)是采用了模擬量光電對(duì)線,其讀數(shù)方式仍為目視、手動(dòng),性能并沒有質(zhì)的飛躍,因此只是個(gè)過渡階段。當(dāng)前作為通用計(jì)量器具的數(shù)顯式自準(zhǔn)直儀的發(fā)展方向?yàn)樘岣叻直媪εc示值穩(wěn)定性。高分辨力是高準(zhǔn)確度的保證,高穩(wěn)定性是高分辨力的保證。而自準(zhǔn)直技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是擴(kuò)大應(yīng)用范圍,由靜態(tài)測(cè)量向動(dòng)態(tài)測(cè)量發(fā)展,由通用計(jì)量器具向?qū)Ｓ迷O(shè)備發(fā)展,以滿足各行業(yè)的特殊需求。依據(jù)對(duì)自準(zhǔn)直儀國內(nèi)外情況和發(fā)

2、展趨勢(shì)的分析,確定論文以研究自準(zhǔn)直儀分辨力和示值穩(wěn)定性為中心,對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行機(jī)理分析、措施探討和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 提高分辨力采用了獨(dú)特的方法:在自準(zhǔn)直光路的基礎(chǔ)上增加光學(xué)放大,從而大幅度提高了當(dāng)量焦距,在國內(nèi)外首次把光學(xué)放大應(yīng)用于數(shù)顯式自準(zhǔn)直儀,其難度為:對(duì)自準(zhǔn)直像的位移量進(jìn)行放大的同時(shí),把準(zhǔn)直物鏡的像差和氣流影響的跳字量也進(jìn)行了放大,為此,采用了相對(duì)孔徑較小的準(zhǔn)直物鏡,把“畸變”作為消減的主要像差,并采取多種減小跳字量的措施。

3、
　　 數(shù)顯式自準(zhǔn)直儀的示值穩(wěn)定性分為瞬時(shí)穩(wěn)定性即跳字量與短期穩(wěn)定性即漂移,瞬時(shí)穩(wěn)定性以可分為本機(jī)跳字量(內(nèi)因)及氣流引起跳字(外因),外因跳字是常見又難辦的現(xiàn)象,形成機(jī)理是空氣的折射率隨溫度、壓強(qiáng)和濕度而變化,氣流使其折射率為變數(shù),按折射定律,反射光產(chǎn)生角度變化由自準(zhǔn)直儀感受產(chǎn)生跳字。加隔離罩是簡(jiǎn)單、有效、常用的方法,但是要求罩內(nèi)的設(shè)備具有自動(dòng)或遙控功能,否則會(huì)影響減小氣流跳字量的效果,為此對(duì)不能加隔離罩的情況提出了“差動(dòng)反光

4、鏡”法:當(dāng)一塊固定反光鏡、一塊運(yùn)動(dòng)反光鏡安裝在同一軸線上、反光面積相同時(shí)受氣流的影響相近,相減后可減小氣流跳字量。
　　 采用正弦臂差動(dòng)式激光小角度校準(zhǔn)裝置作為檢測(cè)設(shè)備,對(duì)自準(zhǔn)直儀進(jìn)行綜合定標(biāo),并用分段線性補(bǔ)償對(duì)示值誤差進(jìn)行補(bǔ)償,有效地提高了自準(zhǔn)直儀的準(zhǔn)確度。
　　 在研究分辨力和示值穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上研制了高分辨力數(shù)顯式自準(zhǔn)直儀,最小顯示值0.001",分辨力<0.005",在±10"測(cè)量范圍內(nèi)示值誤差為±0.01",除總