二維光學(xué)內(nèi)反射微小角度傳感器的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、在現(xiàn)代企業(yè)的質(zhì)量保證體系中，在線檢測設(shè)備具有非常重要的地位，也是幾何量計(jì)量技術(shù)的重要組成部分。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、高分辨率小角度測量方法的研究成為此領(lǐng)域研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容。時(shí)下各種先進(jìn)測量手段和儀器的廣泛應(yīng)用，使得測量準(zhǔn)確度和精度達(dá)到了很高的水平。但是，傳統(tǒng)的小角度測量儀器如激光干涉儀，光電自準(zhǔn)直儀等，由于具有體積大、系統(tǒng)復(fù)雜、造價(jià)昂貴、對測量環(huán)境要求高、較難組成多維測角系統(tǒng)等

2、特點(diǎn)而很難用于工業(yè)高精度在線測量。 為了解決上述問題，本課題基于光學(xué)內(nèi)反射效應(yīng)，設(shè)計(jì)并試制了一種新型二維微小角度傳感器，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)二維微小角度的測量，為下一步設(shè)計(jì)組建小型化多自由度位移檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對精密加工機(jī)床或坐標(biāo)測量機(jī)的運(yùn)動姿態(tài)及誤差的測量奠定基礎(chǔ)。本系統(tǒng)采用基于MSP430高性能單片機(jī)檢測電路進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度；使用光源調(diào)制方法，提高信號的測量精度。以下是本論文的主要研究內(nèi)容： 1）論述了本文研究的

3、目的和意義，查閱了大量的相關(guān)技術(shù)資料，綜合評述了微小角度測量技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 2）從理論上系統(tǒng)的分析了基于光學(xué)內(nèi)反射效應(yīng)測角法的原理。 3）基于理論分析，制作了一種可調(diào)制半導(dǎo)體激光器，包括調(diào)制信號發(fā)生電路和調(diào)制驅(qū)動電路，討論了冷光源的試制方法。 4）設(shè)計(jì)制作了基于單片機(jī)系統(tǒng)的部分處理電路，對其技術(shù)性能、工作特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 5）提出該傳感器的評價(jià)方法，對影響檢測準(zhǔn)確度的誤差因素進(jìn)行了比較系