本文關(guān)鍵詞：高精度衍射光柵干涉式測量系統(tǒng)的主要誤差分析與仿真

  更多相關(guān)文章： 位移測量 衍射光柵 干涉儀 干涉條紋

【摘要】：設(shè)計了一種高精度位移傳感器——衍射光柵干涉儀系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用半導(dǎo)體激光器作為光源,衍射光柵作為長度標準,其光學(xué)原理可以利用多普勒效應(yīng)來闡述。給出當(dāng)光柵存在沿X向、Y向上的位移偏差和繞X軸、Y軸和Z軸的轉(zhuǎn)動誤差時,引起干涉條紋質(zhì)量變化和測量誤差的定量關(guān)系,為測量系統(tǒng)在實際應(yīng)用中進行誤差修正提供依據(jù)。經(jīng)分析可知,光柵沿X軸(光柵運動方向)、Y軸(光柵刻線方向)和Z軸的偏移幾乎不會導(dǎo)致條紋信號變化;當(dāng)光柵沿著X軸旋轉(zhuǎn)時,條紋方向和間隔均發(fā)生了變化;當(dāng)繞Z軸旋轉(zhuǎn)時,條紋間隔沒有變化但是方向發(fā)生了變化;當(dāng)沿X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)后,條紋位置分別向右和向下移動。光柵沿Z軸移動誤差小于0.05mm,繞X軸和Z軸旋轉(zhuǎn)誤差小于0.002rad,繞Y軸旋轉(zhuǎn)誤差小于0.005rad時,滿足測量范圍為1000mm時,精度為±3μm測量的要求。
【作者單位】： 杭州電子科技大學(xué);
【基金】：浙江省教育廳科研項目(Y201326838)
【分類號】：TH744.3
【正文快照】： 1引言由于高精密制造技術(shù)的飛速發(fā)展,微小器件的尺寸不斷被突破,達到微米級甚至是納米級。因此,精密定位測量技術(shù)也必須不斷提升。目前工業(yè)上大量應(yīng)用的有He-Ne激光干涉儀高精度位移測量系統(tǒng),但是其價格昂貴、操作復(fù)雜,同時其測量精度受環(huán)境影響非常大[1]。在車間條件下,基于

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李懷瓊,陳錢,莊小棟;新型光柵信號數(shù)字細分技術(shù)及其誤差分析[J];電子測量與儀器學(xué)報;2001年03期

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 武佳賀;鄭瑋;馬建立;李洪祚;;基于CPLD的光柵信號快速細分技術(shù)的研究[J];長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年01期

2 張珂;楊其華;李冰;李浩;;基于霍爾器件的非接觸式角度傳感器研制[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2008年06期

3 張輝;激光技術(shù)在低壓電器生產(chǎn)線上的應(yīng)用[J];低壓電器;2003年04期

4 張興華;王克逸;;光柵信號電阻鏈高倍細分法的誤差校正的研究[J];電子測量技術(shù);2008年07期

5 江曉軍;黃惠杰;王向朝;;基于光柵傳感器的位移測量儀的研制[J];電子測量技術(shù);2008年07期

6 徐從裕;余曉芬;;基于互補函數(shù)算式的光柵快速細分方法[J];電子測量與儀器學(xué)報;2006年03期

7 張立;周魯飛;談宜東;張書練;;納米級分辨率雙頻激光回饋位移測量系統(tǒng)[J];電子測量與儀器學(xué)報;2009年04期

8 石瑜;孟志強;朱良焱;;基于SG3525的半橋式激光電源設(shè)計[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2009年06期

9 陳翠華,柴金華,張江輝;自由空間光通信中光電子器件的現(xiàn)狀分析[J];光電子技術(shù)與信息;2005年02期

10 趙瑋,趙曉銘,王蓮芬,周友杰;基于anti-Stokes Raman散射溫度效應(yīng)的溫度解調(diào)理論研究[J];光電子技術(shù)與信息;2005年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 何寧;周田華;司立宏;;激光液面測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];2004全國光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會、2005全國光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會、廣西光學(xué)學(xué)會成立20周年年會論文集[C];2005年

2 郭宗帥;郭鵬飛;謝猛;孫雷;郭樹陽;張亭祥;;激光——離子組合式火箭發(fā)動機的探究[A];四川省電子學(xué)會高能電子學(xué)專業(yè)委員會第四屆學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2005年

3 周紅;楊文明;沈?qū)W浩;楊衛(wèi)群;趙鐵松;;偏振光實驗的定量測量[A];2005年全國高校非物理類專業(yè)物理教育學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

4 徐從裕;余曉芬;;快速采樣法的高細分倍數(shù)光柵納米測量[A];2007'儀表，自動化及先進集成技術(shù)大會論文集（二）[C];2007年

5 晏磊;周雅;張飛舟;;數(shù)字成像技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀與展望——數(shù)字成像技術(shù)進展(一)[A];中國感光學(xué)會第六次全國感光（影像）科學(xué)大會暨第五屆青年學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2001年

6 湛文亮;;一種正余切算法在電子細分領(lǐng)域的應(yīng)用[A];《IT時代周刊》論文專版（第315期）[C];2015年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋慶和;數(shù)字全息檢測及其控制系統(tǒng)研究[D];昆明理工大學(xué);2008年

2 章啟成;水下高速運動體運動特性分析與試驗研究[D];南京理工大學(xué);2011年

3 曲偉;基于調(diào)變光程方法的泰伯微位移檢測系統(tǒng)研究[D];黑龍江大學(xué);2011年

4 周木春;空間偏振編碼激光駕束制導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2011年

5 李揚;消光層析成像技術(shù)及在氣體—顆粒流場檢測中的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2004年

6 王選擇;正交衍射光柵計量原理及在超精密工作臺上的應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2004年

7 夏豪杰;高精度二維平面光柵測量系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2006年

8 周成剛;二維零位光柵原理及其實驗系統(tǒng)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

9 富容國;激光目標指示器測試技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2007年

10 徐從裕;大行程納米定位驅(qū)動控制方法與系統(tǒng)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫帥;激光束時空雙域整形技術(shù)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2011年

2 陳娟;容柵式地層抬動測量裝置的研制[D];中南大學(xué);2011年

3 陳珊;拉曼光譜背景扣除算法及其應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2011年

4 王帥;高精度多對極磁電式編碼器研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 劉帆;數(shù)控機床刀具振動特性測量激光多普勒技術(shù)初步研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

6 崔彥彥;紫外熒光法水中礦物油檢測技術(shù)的理論分析與實驗研究[D];燕山大學(xué);2012年

7 邱港;光參量振蕩及其倍頻實現(xiàn)RGB三基色全固態(tài)激光器[D];山東大學(xué);2011年

8 季立江;炮管軸線直線度檢測儀研究[D];四川大學(xué);2003年

9 姚欣;激光多普勒振動檢測技術(shù)的研究[D];天津大學(xué);2004年

10 胡存剛;基于計算機輔助診斷的人體信息診療系統(tǒng)的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2004年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 錢義先;程曉薇;張劍家;劉麗瑩;鄭峰;;激光駕束制導(dǎo)系統(tǒng)編碼調(diào)制技術(shù)的研究[J];長春理工大學(xué)學(xué)報;2006年03期

2 吳曉峰;;一種智能式光柵莫爾條紋信號800細分與計數(shù)新方法[J];電子測量與儀器學(xué)報;1991年02期

3 江月松,鐘宇,李亮;某型號瞄準制導(dǎo)儀中調(diào)制盤圖案的設(shè)計[J];光學(xué)技術(shù);2005年01期

4 吳建宏,陳林森,姜亞光;正交光柵干涉儀對二維分立點物體成像[J];光學(xué)學(xué)報;1989年11期

5 周木春;陳延如;趙琦;袁興起;;激光偏振編碼制導(dǎo)中鈮酸鋰晶體編碼技術(shù)研究[J];光學(xué)學(xué)報;2006年02期

6 夏豪杰;費業(yè)泰;王中宇;;二維光柵頻譜分析及在精密測量中的應(yīng)用[J];光子學(xué)報;2007年04期

7 朱應(yīng)時，，楊進堂;圓光柵的高精度高質(zhì)量莫爾條紋信號的研究[J];計量學(xué)報;1995年04期

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱兆青,凌邦國,周玲;用數(shù)碼相機采集干涉條紋及處理[J];南通工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年01期

2 楊利紅,施浣芳,陳智利;馬赫-澤德干涉條紋圖像處理算法[J];西安工業(yè)學(xué)院學(xué)報;2005年01期

3 金雪峰;魯懷偉;饒芮菱;;一種散斑干涉條紋的細化處理[J];蘭州交通大學(xué)學(xué)報;2006年06期

4 閆海燕;;如何尋找干涉條紋及干涉條紋的調(diào)法[J];中國計量;2009年12期

5 王海濤;羅秋鳳;萬敏;姜兆芳;朱永凱;田貴云;;基于條紋中心線法的電子散斑干涉條紋信息提取[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2010年01期

6 權(quán)貴秦;王剛;;坐標變換的干涉條紋處理方法[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2010年02期

7 徐澤科;;利用白光的一次條紋定位的可能性[J];計量技術(shù);1979年03期

8 李茂山;;用激光源尋找靜態(tài)“零”級干涉條紋[J];計量技術(shù);1981年06期

9 侯爾志;;用干涉條紋進行光學(xué)觸測的發(fā)展概況[J];國外計量;1979年03期

10 A.Erben;侯爾志;;用二坐標測量儀測量長度時采用干涉條紋對孔壁的光學(xué)觸測[J];國外計量;1984年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 石琦凱;鄧燕;柴立群;;多表面干涉條紋中相位信息的提取[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

2 李浩然;蘇俊宏;葛愛明;楊利紅;;干涉條紋自動判讀關(guān)鍵技術(shù)研究[A];2011西部光子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

3 唐帥;;深海聲場干涉條紋特征研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會水聲學(xué)分會2013年全國水聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

4 蘇章菲;陳友江;周志有;李君濤;孫世剛;;電化學(xué)原位紅外反射光譜中薄層電解池厚度的干涉條紋法研究[A];全國第13屆分子光譜學(xué)術(shù)報告會論文集[C];2004年

5 王選擇;鐘毓寧;楊練根;;基于象限處理的干涉條紋相移提取算法[A];2006年湖北省博士論壇——先進制造技術(shù)與制造裝備論文集[C];2006年

6 何祖斌;鄧燕;徐建程;許喬;柴立群;;相移算法振動誤差分析[A];第十一屆全國光學(xué)測試學(xué)術(shù)討論會論文（摘要集）[C];2006年

7 莫衛(wèi)東;付振堂;張海防;張孟;范琦;馮明德;;干涉條紋密度的計算及應(yīng)用研究[A];第十四屆全國光學(xué)測試學(xué)術(shù)討論會論文（摘要集）[C];2012年

8 唐晨;朱新軍;孫晨;閻海青;;電子散斑干涉條紋處理偏(常)微分方程方法的回顧及應(yīng)用[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

9 陳鳳超;黃佐華;;干涉條紋周期的測量及其在位相檢測中的應(yīng)用[A];中國光學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

10 夏樟根;朱夢澤;姚艷婕;朱蓮根;王錦輝;;光測力學(xué)實驗的設(shè)計和研究[A];第六屆全國高等學(xué)校物理實驗教學(xué)研討會論文集（下冊）[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 段曉杰;基于光纖干涉條紋投射的結(jié)構(gòu)光三維形貌測量技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2013年

2 姜珊;掃描干涉場曝光系統(tǒng)干涉條紋測量與調(diào)整方法研究[D];中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所);2015年

3 彭仁軍;激光干涉成像技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2003年

4 宋瑩;全息光柵曝光系統(tǒng)干涉條紋靜態(tài)及動態(tài)相位鎖定技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所);2014年

5 袁博宇;基于全息技術(shù)的金屬電化學(xué)腐蝕過程在線檢測方法研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 金志德;多光束干涉條紋控制技術(shù)的研究[D];電子科技大學(xué);2010年

2 黃慧;閉合干涉條紋處理方法的研究[D];南京理工大學(xué);2013年

3 刁其龍;單頻機制穿透雷達成像的干涉條紋現(xiàn)象與抑制技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

4 劉蘭嬌;納米位移測量中的干涉條紋技術(shù)研究[D];長春理工大學(xué);2010年

5 李蘭芳;光學(xué)綜合孔徑成像技術(shù)的實驗研究[D];南京理工大學(xué);2004年

6 申冬玲;基于線陣CCD的條紋計數(shù)器系統(tǒng)研究[D];中南大學(xué);2007年

7 張甫愷;正弦相位調(diào)制光纖干涉條紋投射相位輪廓術(shù)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2014年

8 劉艷磊;光纖莫爾干涉三維輪廓術(shù)[D];哈爾濱工程大學(xué);2004年

9 馮淑艷;光波移相技術(shù)中的信息處理[D];遼寧師范大學(xué);2013年

10 段中華;用一維PSD探測干涉條紋移動量的方法與實驗研究[D];東北大學(xué);2012年

本文編號：1222218