本文設計的新型多功能圓分度標準裝置是以我國現(xiàn)行平面線角度計量基準的技術(shù)為基礎,以滿足目前角度計量所需的360°全周、動靜態(tài)測量、微細步進角度定位測量的多功能高精度角度計量測量需要,可用于感應同步器、圓光柵、光電軸角度編碼器、多面棱體等角度計量標準器動靜態(tài)測量和刻制計量圓光柵、感應同步器等計量器具。本文首先介紹了圓分度標準裝置關(guān)鍵部件圓光柵的莫爾條紋測量原理和測角系統(tǒng)的電子細分原理。然后闡述了高精度密珠軸系、基于FPGA的交流伺服電機控制器、基準光柵和指示光柵、多頭讀數(shù)裝置等測角系統(tǒng)的硬件設計和控制軟件開發(fā);同時,本文闡述了圓感應同步器檢測電路、圓光柵刻制裝置的設計和開發(fā)。其次,本文對密珠軸系徑向跳動量進行了測量和數(shù)據(jù)分析,采用全組合常角法實測了測角系統(tǒng)的圓分度誤差,實測結(jié)果表明該新型多功能圓分度標準裝置達到設計指標,滿足使用要求。最后,本文還介紹了該裝置用于測量感應同步器、光電軸角編碼器及刻制圓光柵、基準圓光柵和復制圓光柵母版等應用。 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及現(xiàn)狀
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究概況及發(fā)展趨勢
        1.2.1 國外相關(guān)研究概況
        1.2.2 國內(nèi)相關(guān)研究概況
        1.2.3 檢測現(xiàn)狀及需求
    1.3 研究的目標
    1.4 研究思想及需求分析
2 圓分度標準裝置機構(gòu)的設計和開發(fā)
    2.1 圓分度標準裝置角度測量系統(tǒng)原理的研究
        2.1.1 圓光柵及其測量原理
        2.1.2 電子細分原理
    2.2 高精度密珠軸系的設計和開發(fā)
        2.2.1 設計原則與方案
        2.2.2 安裝與調(diào)試
    2.3 基于FPGA的交流伺服電機控制器的設計和開發(fā)
        2.3.1 伺服電機控制器的設計
        2.3.2 控制電路的設計方案
    2.4 測角系統(tǒng)的設計和開發(fā)
        2.4.1 基準光柵設計
        2.4.2 指示光柵設計
        2.4.3 多頭圓光柵讀數(shù)系統(tǒng)硬件和軟件的設計
    2.5 圓感應同步器檢測電路設計和開發(fā)
        2.5.1 零位測試線路設計
        2.5.2 細分誤差測試線路設計
    2.6 圓光柵刻制裝置的設計和開發(fā)
        2.6.1 光刻刀架的設計開發(fā)
        2.6.2 光刻電源及控制
        2.6.3 光刻圓光柵直流電平的控制
    2.7 本章小結(jié)
3 圓分度標準裝置精度分析與測量
    3.1 密珠軸系徑向跳動量測量
        3.1.1 測量原理
        3.1.2 測量步驟及其數(shù)據(jù)處理
    3.2 圓分度標準裝置圓分度誤差實例驗證
        3.2.1 測量原理
        3.2.2 測量步驟及其數(shù)據(jù)處理
    3.3 多頭讀數(shù)系統(tǒng)的驗證
    3.4 本章小結(jié)
4 圓分度標準裝置多功能應用的研究
    4.1 感應同步器的測量
        4.1.1 測量原理
        4.1.2 測量方法
    4.2 圓光柵的刻制
        4.2.1 大功率曝光法刻制
        4.2.2 重復曝光法刻制
    4.3 本章小結(jié)
5 圓分度標準裝置測量的實例分析
    5.1 測量原理及計量特性
    5.2 測量步驟與測量數(shù)據(jù)分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]如何利用全組合常角法測量圓分度誤差[J]. 周駿,戚麗紅.  計量與測試技術(shù). 2015(01)
[2]提高圓光柵測角系統(tǒng)精度的讀數(shù)頭設計[J]. 蘇東風,續(xù)志軍,賈繼強,劉波,李大偉.  電子測量與儀器學報. 2013(07)
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[4]激光跟蹤儀測角誤差的現(xiàn)場評價[J]. 林嘉睿,邾繼貴,張皓琳,楊學友,葉聲華.  儀器儀表學報. 2012(02)
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[7]小型大孔徑高精度編碼器的精度分析[J]. 杜穎財,萬秋華,盧新然,梁立輝.  電子測量與儀器學報. 2010(08)
[8]光柵回轉(zhuǎn)式壓電微角度執(zhí)行器的研究[J]. 張立,林玉池,趙美蓉,齊永岳,秦峰.  傳感器與微系統(tǒng). 2010(01)
[9]動態(tài)角運動校準技術(shù)綜述[J]. 彭軍,何群,孫豐甲.  計測技術(shù). 2008(05)
[10]基于反射式三光柵光學系統(tǒng)的金屬光柵編碼器[J]. 蘇東風,續(xù)志軍.  紅外與激光工程. 2008(S1)

博士論文
[1]高精度標定轉(zhuǎn)臺光柵測角系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 蘇東風.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2011
[2]測繪相機標定轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田學光.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2010

碩士論文
[1]光纖光柵傳感器應變傳遞理論研究[D]. 周廣東.大連理工大學 2007
[2]高精度絕對式光電軸角編碼器高質(zhì)量光電信號的提取方法[D]. 吳凡.電子科技大學 2003
[3]通用轉(zhuǎn)矩測量系統(tǒng)的研究[D]. 劉國安.浙江工業(yè)大學 2003



本文編號：3222963