新型雙功能角度測(cè)量儀器的研究.pdf

1、角度測(cè)量在幾何量測(cè)量中有著重要的地位。隨著工業(yè)體系對(duì)角度測(cè)量技術(shù)要求的提高，在很多應(yīng)用現(xiàn)場，現(xiàn)有的角度測(cè)量儀器由于測(cè)量范圍、精度以及體積和功耗的局限，已經(jīng)漸漸不能滿足測(cè)量要求。 本課題針對(duì)目前在機(jī)床、飛機(jī)和輪船等制造領(lǐng)域的微小角度檢測(cè)問題以及鐵軌及軍用導(dǎo)航系統(tǒng)中的大角度測(cè)量問題，對(duì)角度測(cè)量方法及儀器進(jìn)行了深入研究；并設(shè)計(jì)出一種新型雙功能角度測(cè)量系統(tǒng)可同時(shí)適用于微小角度與大角度測(cè)量。系統(tǒng)采用同一個(gè)主控電路對(duì)兩個(gè)用于不同場合的傳感器

2、輸出信號(hào)進(jìn)行處理和傳輸，從而簡化了測(cè)量系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，增大了其使用范圍。 本論文主要內(nèi)容和工作如下： 1．對(duì)角度測(cè)量進(jìn)行了廣泛調(diào)研和深入研究，提出了一種將微小角度測(cè)量與大角度測(cè)量集成到同一測(cè)量系統(tǒng)的模型，實(shí)現(xiàn)了雙功能、模塊化設(shè)計(jì)。 2．針對(duì)微小角度和大角度在測(cè)量范圍、分辨力等方面的區(qū)別，分別進(jìn)行了幾何量轉(zhuǎn)換為電量的傳感器選擇，采用了LVDT信號(hào)處理芯片用于微小角度的測(cè)量，采用了新型MEMS傳感測(cè)量芯片用于大角度測(cè)

3、量。 3．采用雙片簧精密微位移機(jī)械進(jìn)行了微小角度測(cè)量儀器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并為系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套統(tǒng)一的測(cè)控電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、信號(hào)傳輸和顯示。 4．對(duì)微小角度測(cè)量傳感器輸出值與被測(cè)角度之間非線性關(guān)系的擬合方法進(jìn)行研究，提高了測(cè)量系統(tǒng)的線性度，并為大角度測(cè)量的線性化處理打下基礎(chǔ)。 5．在實(shí)現(xiàn)本地儀器顯示的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理應(yīng)用的需要，在計(jì)算機(jī)接口與上位機(jī)軟件上進(jìn)行設(shè)計(jì)。 6．對(duì)微小角度測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行