激光位移传感器在角度测量中的应用.pdfVIP

2010年 第29卷 第6期 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 131 激光位移传感器在角度测量中的应用 朱万彬 ，钟 俊 一，莫仁芸 (1．中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学重点实验室，吉林 长春 130033； 2．中国科学院 研究生院，北京 100039) 摘 要：激光位移传感器因其较高的测量精度和非接触测量特性 ，可应用在很多方面，将其用在测量工件 的角度上能够实现角度的高精度测量。通过步进电机带动激光位移传感器扫描二面角的2个面，然后对 测量的数据采用Matlab程序做最小二乘拟合 ，得到二面角两边的斜率 ，从而求出角度。实验 中采用的位 移传感器分辨率为0．3p,m，导轨和步进电机重复定位精度高于3 m，则测量角度的精度高于 1”。 关键词：角度测量；激光位移传感器；最小二乘拟合；精度 中图分类号：TP212．14 文献标识码：B 文章编号 ：1000-9787(2010)06--0131--03 Applicationoflaserdisplacementsensorin measurement ofangle ZHU Wan．bin ，ZHONGJun ，MO Ren．yun ，。 (1．StateKeylaboratoryofAppliedOptics，ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics， ChineseAcademyofScience，Changchun130033，China； 2．GraduateSchoolofChineseAcademyofScience，Beijing100039，China) Abstract：Laserdisplacementsensorcanbeusedinmanyareasbecauseofitshighprecisionand non-contact measuringcharacteristics．Itisusedinmeasurementofangleoftheworkpieceand canachieved high—precision anglemeasurement．The laserdisplacementsensor stepper motor is drived by scan dihedralangle of the workpiece．Least-squa,’P fittingiscarriedoutbyMatlabtogettheslopeoftheangle，thentheangleisequated． Theresolutionofdisplme‘tnentsensorusedintheexperimentis0．3 m，therepetitionlocalizationprecisionofrail andsteppermotorsis3txm ．theprecisionofmeasuringanglesishigherthanl． Keywords：anglemeasurement；laserdisplacementsensor；least—squaresfitting；precision 0 引 言 还有光电编码器法、衍射法 、圆光栅法、激光干涉法等。这 角度测量 是计量科学的重要组成部分，特别是微 些方法中的很多方法在小角度精密测量 中已经成功应用， 小角度的测量在精密加工、航空航天、军事和通信等许多领 并得到了较高的测量精度和测量灵敏度 ，通过适当的改进 域都具有极其重要的意义和作用。对于角度的测量可以分