柵式位移傳感器誤差自校正方法及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究.pdf

1、精密測(cè)量對(duì)現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，只有更高精度的測(cè)量儀器才能提高制造工業(yè)的制造精度。而精密儀器的校正在精密測(cè)量領(lǐng)域又非常重要，不僅可以提高測(cè)量穩(wěn)定性同時(shí)可以提高儀器的測(cè)量精度。自校正技術(shù)作為保證測(cè)量儀器質(zhì)量和計(jì)量科學(xué)研究的一門新興技術(shù)，越來越受到現(xiàn)代精密測(cè)量、計(jì)量領(lǐng)域的青睞。測(cè)量儀器的自校正技術(shù)是在沒有標(biāo)準(zhǔn)母儀的情況下，依據(jù)傳感器的傳感原理、誤差表現(xiàn)形式以及測(cè)量系統(tǒng)的特性，實(shí)現(xiàn)提高測(cè)量精度的方法。課題針對(duì)時(shí)柵角位移傳感器在校準(zhǔn)中需求

2、高精度母儀，長時(shí)間使用需要再次校正等問題。根據(jù)時(shí)柵角位移傳感器的傳感原理和誤差特性，設(shè)計(jì)一種針對(duì)柵式角位移傳感器誤差自校正方法及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)表明，采用該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)傳感器的誤差參數(shù)辨識(shí)和誤差補(bǔ)償，解決了時(shí)柵角位移傳感器比較校準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)等問題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)電磁型傳感器的傳感原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析傳感器的誤差特性，并將誤差分離為相關(guān)性誤差和非相關(guān)性誤差，根據(jù)此特性提出一種柵式位移傳感器自校正方法。⑵仿真分析71對(duì)

3、極、72對(duì)極時(shí)柵位移傳感器的誤差特性，根據(jù)傳感器原理和仿真數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。⑶提出系統(tǒng)方案，設(shè)計(jì)硬件電路、FPGA主控電路程序，繪制硬件電路板，安裝并調(diào)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。⑷改進(jìn)并優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)方案，提高了系統(tǒng)激勵(lì)信號(hào)的精度，改進(jìn)了數(shù)據(jù)編碼和傳輸形式，提高了數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和高效處理。⑸通過把標(biāo)定后的時(shí)柵與光柵進(jìn)行比較，驗(yàn)證了時(shí)柵角位移傳感器自校正方法的正確性和可行性。⑹研究了針對(duì)時(shí)柵位移傳感器誤差特性的自校正方法，設(shè)計(jì)并研制