基于QPD的單透鏡二維微角度傳感器技術研究.pdf

1、角度測量是計量科學的重要組成部分，特別是微小角度的測量在精密加工、航空航天、軍事和通訊等許多領域都具有極其重要的意義和作用。目前，隨著精密加工和超高速加工的發(fā)展，對在線測試的精度和速度都提出了新的要求，高精度高速度小角度測量方法的研究成為此領域研究的一項重要內容。加強角度傳感器的研發(fā)與應用，研制高精度、高分辨率、低成本、穩(wěn)定可靠、應用廣泛的角度傳感器己成為工控各領域的迫切需要。因此，設計出一種靈敏度高而又足夠小的角度傳感器來滿足工業(yè)發(fā)展

2、的需求成為十分迫切并且非常有意義的課題。
　　 為了解決上述問題，本課題基于激光自準直原理，通過調研分析，對比各種元器件的性能參數，選取合適的光電檢測器(光電四象限二極管)和光學元器件，設計加工了必要合理的固定機械結構，設計了采集和處理電路和基于LabVIEW的控制程序，初步研制成功了一種新型的較小尺寸的二維微角度傳感器，可實現二維實時微角度的測量。論文主要研究內容如下：
　　 第一章回顧了國內外測角技術的研究現狀及其發(fā)

3、展趨勢，介紹了科學技術的發(fā)展對超精密測角技術提出的新要求，分析了存在的問題，在此基礎上提出了課題的研究目的、意義和論文的主要研究內容。
　　 第二章闡述了角度傳感器測量角度的基本原理，對組成傳感器的各個光學元器件進行了選擇分析，并對減小測量系統(tǒng)的尺寸進行了可行性分析。
　　 第三章設計制作了微角度傳感器的信號處理電路，設計并實現了基于LabVIEW和數據采集卡的測試方案。
　　 第四章設計了傳感器的實驗校正方案，