实时二维微小角度传感器的研究

摘要

在现代企业的质量保证体系中，在线检测设备具有重要的地位。随着精密加工和超高速加工的发展，对在线测试的精度和速度都提出了新的要求，高精度高速度小角度测量方法的研究成为此领域研究的一项重要内容。传统的小角度测量仪器如激光干涉仪，光电自准直仪等，由于具有体积大、系统复杂、造价昂贵、对测量环境要求高、较难组成多维测角系统等特点而很难用于工业高精度在线测量。 为了解决上述问题本课题基于光学内反射效应，设计并试制了一种新型二维微小角度传感器，可实现实时二维角度的测量，为下一步研制出多自由度位移检测系统奠定基础。本系统采用基于C6711DSK的检测电路进行高速数据采集处理，使系统的测量精度和响应速度满足了当前在线检测的需求。以下是本论文的主要研究内容： (1)论述了本文研究的目的和意义，查阅了大量的有关技术资料，综合评述了角度测量技术的国内外现状和发展趋势。 (2)从理论上分析了基于光学内反射效应测角法的原理。 (3)基于理论分析，完成了传感器的机械结构设计，并试制了样机。 (4)设计制作了基于C6711DSK的高速数据采集处理电路，对其技术性能、工作方法进行了实验研究，并对该角度传感器进行校正。 (5)提出该传感器的评价方法，对引起测量的误差因素进行了比较系统地分析。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1本课题的提出及其研究意义

1.2角度测量技术国内外发展概况

1.3本文拟开展的主要工作

第二章 角度测量原理

2.1基于光学内反射效应测角法原理

2.2角度传感器的理论分析

2.3基于光学内反射效应测角法的特点

2.4本章小节

第三章 实时二维微小角度传感器设计

3.1二维微小角度传感器光路设计及机械结构设计

3.2高速检测电路设计

3.3数据处理系统

3.4本章小结

第四章：实验结果及误差分析

4.1角度传感器校正实验(一)

4.2角度传感器校正实验(二)

4.3实验结果与数据处理

4.4误差分析

4.5本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

硕士期间发表的论文及从事的科研项目

致谢