高性能价格比多极旋转变压器单片机测角系统

抗干扰性、抗温漂等是多极旋转变压器数字测角系统的基本要求。本文提出的多极旋转变压器单片机数字式测角系统,采用晶振和EPROM等数字化技术来提高抗温漂和抗干扰能力;采用二分频等技术对基频分量作了处理,提高了测量精度;采用相位微调技术保证了激磁电源相位的正交性。采用该原理的多极旋转变压器数字测角系统具有线路简单,直流电源电压可在较大范围内波动,抗干扰性强等特点。经鉴定专家组和用户共同测试表明:该系统在60℃下无温度漂移误差、无重复定位误差且测量精度为均方根值0.0066°。已成功地应用于工业机器人、电视卫星接收站、大型卫星通讯地球站、军舰搜索雷达稳定平台上。     

低温漂,高精度多极旋转变压器数字测角原理与系统的研究

抗干扰性、抗温漂等是多极旋转变压器数字测角系统的基本要求。本文提出了一种新的能够较好地抗干扰、抗温漂的数字测角原理并详细讨论了其实现方法。经过在几个产品上的应用,效果相当满意。采用该原理的多极旋转变压器数字测角系统具有线路简单,直流电源电压可在较大范围内波动,抗干扰能力强,在60℃下及仪器分辩力范围内无温度漂移误差。与国外同类产品相比,性能价格比高出几十倍,现已成功地应用于工业机器人、大型卫星通讯地球站、军舰雷达稳定平台上。该原理还可应用于感应同步器数字测角系统及利用相移工作的其它系统。     

一种新型旋转变压器式测角实现方案

针对交流永磁电机伺服系统的测角装置面对结构紧凑或特殊结构的要求,提出了一种利用线性霍尔器件和永磁材料,结构简单、易于实现、其输入输出形式同于旋转变压器的测角实现方案.经原理性样机试验验证,这一新型实现方法适于测角精度要求在0.01-0.1弧度左右而结构尺寸要求紧凑或特殊的机电一体化应用场合.     

高精度多极旋转变压器数字测角装置的研制及应用

将多极旋转变压器的高可靠性和单片机的快速数据处理能力相结合，实现了多极旋转变压器的轴角数字测量。该装置角速频率为２００Ｈｚ，测角精度高达０．２２°，并已成功地于电液位置伺服系统的模型参考自适应控制。     

高精度多极旋转变压器数字测角装置的研制及应用

将多极旋转变压器的高可靠性和单片机的快速数据处理能力相结合，实现了多极旋转变压器的轴角数字测量。该装置角速频率为２００Ｈｚ，测角精度高达０．０２２°，并已被成功地应用于电液位置伺服系统的模型参考自适应控制。     

旋转变压器的角度误差校正系统设计

针对旋转变压器输出数据存在的角度误差问题,对旋转变压器校正方法进行了研究,设计并实现了旋转变压器角度误差校正系统。该系统充分利用了旋转变压器工作原理,发挥了光电编码器优势,采用了FPGA和ARM的优点,由同一电机带动光电编码器和被测旋转变压器,以FPGA+ARM组成的控制模块读出光电编码器和被测旋转变压器的角度,并进行比较分析,测量旋转变压器的非线性误差,建立误差分析表,提出了一种根据系数进行补偿的方式,对旋转变压器的误差进行了补偿。研究结果表明,该系统能对旋转变压器的输出数据进行校正,校正前旋转变压器的角度误差最大为21.2弧分,通过该系统校正后,测角误差最大为5.3弧分,系统校正速度较快且效果明显。     

旋转变压器轴角数字转换系统的误差分析

本文分析了以旋转变压器为角度传感元件,跟踪型轴角数字转换器为角度测量元件的测角系统的静态和动态误差,指出了导致测量误差的各种因素以及误差的具体表达式。分析表明角度传感元件的某些误差可以通过适当调整轴角数字转换器的参数予以补偿,从而提高整个测角系统的测量精度。     

感应同步器测角系统的实现

介绍了一个基于圆感应同步器和旋转变压器-数字转换器(AD2S80A)的高精度动态测角显示系统,讲解了系统的测角工作原理、电路结构.给出了误差测量数据,分析了误差产生的原因,并提出了相应的解决办法.由于采用单片大规模集芯片AD2S80A,该系统较早期用分立元件搭制的电路系统具有体积小、结构简单、抗干扰能力强、运行稳定、测角精度高和跟踪速度快等优点.     

基于非水平位移的激光跟踪仪测角误差标定方法

激光跟踪仪因测量范围大、精度高等优势被广泛应用于大型航空构件的大尺寸测量.然而,随着测量范围的增大,其测量精度将受到测角误差的严重影响.为了实现激光跟踪仪测角误差的准确评估,提出了一种基于非水平位移的激光跟踪仪测角误差标定方法.以空间任意运动位移为约束,采用三坐标测量机与高精度位移台分别对空间任意位移的角度与长度进行高...     

多读数头混合布局测角误差抑制方法

在不增大码盘尺寸的前提下,对测角传感器读数头的布局展开研究,以研制小型化高精度的测角传感器。本文基于测角误差的谐波分析结果,详细推导和分析了多读数头布局对角度测量误差的抑制原理。通过对几种典型多读数头布局方式进行深入研究,提出一种采用奇数头和偶数头相结合的读数头混合布局方式,以消除更多更高阶次误差,提高测角传感器的精度。实验结果表明,当采用三个、四个和六个读数头均匀布局形式时,测角传感器的测角精度分别为15.44″、9.72″和8.96″;当采用六个读数头优化布局的方式时,测角精度可达到7.7″。上述结果说明多读数头优化布局可有效抑制测角误差,提高测量精度。     

视觉坐标测量中直接光学法透镜光学中心的标定

介绍了目前视觉坐标测量系统中摄像机成像中心标定的一般方法,即变焦距法、径向准直约束法和直接光学法,比较了上述方法的优缺点.详细介绍了直接光学法的原理以及实际标定过程的步骤,并进行了实验验证.实验结果表明直接光学法具有精度高、重复性好等优点,采用的标定过程可行.     

基于线性求角的旋变轴角解码与激磁系统研究

控制力矩陀螺(CMG)是空间站等大型航天器姿态控制的关键执行机构,旋转变压器（旋变）是CMG框架伺服系统的常用测角部件,由于大多数旋变激磁模块和轴角解码模块不满足航天应用小体积、轻重量和低功耗的要求,本文提出一种基于单片DSP的旋变轴角解码与激磁系统设计方法并进行了实验验证。轴角解码中反正切运算需要很大运算量或很多数据空间存储查表值,甚至需要外扩存储芯片,因此本文提出一种线性求角方法,其思想是把反正切运算补偿成分区间的线性运算;同时在保证测角精度的基础上降低旋变激磁的电压幅值,从而实现了整个伺服系统的高集成度与低功耗。实验结果显示：体积、重量、功耗与原激磁电源模块JD20-D15C36MK和轴角解码模块19XSZ2413相比均减少80%以上,测角精度可达0.011º,框架电机运转平稳。     

磁场式位移传感器误差的数理模型研究

现场自校准技术关系到磁场式位移传感器的生命。由于两个传感器在加工、安装上细微的不一致,导致现有的"多传感器协同修正"的误差自修正方法实效并不明显。通过考察在相同的测量值微小增量情形下,其对应的间距均匀的理想转子和间距不均匀的实际转子不同的微元增量,进而在微单元层面建立起他们的数量映射关系,最终在数量上推导出整周的大范围误差的数学结构;同时,提出了一种可以在复杂工况下,不依赖于外部参考基准,从其自身的整周递增测量值序列中提取出动态误差的方法。此方法及其结论还为各类位移传感器克服刻线偏差提供了一种全新的思路和解决方案。结合实验进行验证,在一般回转精度转台下,单个位移传感器的修正精度达到峰-峰值±5.5″。     

干涉仪成像畸变引起测量误差的校正方法

根据光学系统的波像差理论和干涉检测原理,分析了干涉仪系统的成像畸变对测量结果的影响,提出了对干涉仪系统的成像畸变进行标定和校正的方法.重点讨论了被测面的摆放存在倾斜和离焦两种情况下产生的测量误差,并提出了误差校正方法.实验中对同一个被测面进行多次测量,结果显示,干涉图样为3个条纹时的面形测量结果为30.96nm PV,...     

大跨距孔同轴度误差快速视觉测量方法

为快速、准确测量大型零件大跨度孔的同轴度误差,设计了对侧布置的线激光扫描四目视觉测量系统,通过两套视觉测 量单元分别采集两孔端面点云数据,进一步拟合端面圆心和端面法线,得到两个独立的单侧孔轴线。 提出了大跨距无公共视场 视觉系统标定方法,设计了多标定板相固连的靶标,通过 4 块标定板的位姿关系传递,得到两套视觉测量单元的坐标系转换关 系,实现了两侧孔测量数据的坐标系统一。 精度验证实验表明,该系统对于 1. 15 m 跨距的标准球组球心距测量均方根误差为 0. 161 mm。 使用该系统对一压路机振动轮两侧轴承孔的同轴度进行了测量,并与三坐标测量机的测量结果进行了对比,结果 表明两者测量结果偏差小于 5% ,测量精度能够满足工业生产需求。     

激光跟踪仪测角误差的现场评价

激光跟踪仪是基于角度传感和测长技术相结合的球坐标测量系统,其长度测量采用激光干涉测长方法,可直接溯源至激光波长,因此,激光跟踪仪的长度测量精度远高于角度测量精度,相对而言,测角误差就成为评价跟踪仪测量精度的重要指标。为了对现场测量激光跟踪仪的测角误差进行快速有效地评价,采用跟踪仪多站位对空间中测量区域内若干个被测点进行测量,与传统基于角度交汇原理的多站位冗余测量不同,利用各站位所观测的高精度测长值建立误差方程,并通过测长方向的矢量位移对跟踪仪测长误差进行约束,获得被测点三维坐标在跟踪仪水平角和垂直角方向上的改正值,以此来评价激光跟踪仪的测角误差。通过Leica激光跟踪仪AT901-LR进行了多站位测角误差评价实验,在现场测量条件下,跟踪仪水平和垂直方向测角误差约为0.003 mm/m(1σ),符合跟踪仪的测量误差特性。     

高轨遥感卫星光轴指向误差夹角测量系统标定方法研究

针对空间环境应用中航天器结构形变夹角测量系统因系统误差导致测量精度较低的问题,提出一种基于自准直对比系 统的夹角测量系统标定方法。 通过该方法对夹角测量仪进行标定后得到标定系数,并应用仿真数据对系数进行验证。 验证结 果表明,夹角测量系统量程可达到±25′,测量分辨率可达到 0. 1″。 使用标定后的夹角测量系统进行角度检测,并将测量结果与 自准直仪进行对比。 结果表明,该标定方法简单方便精准度高,计算测量结果与标准值的差值的绝对值,夹角测量仪测量精度 达到±0. 2″,标定后夹角测量仪精度满足卫星使用要求,该方法的应用将为卫星在轨结构微形变研究提供技术支撑。     

表面轮廓测量仪角度测量误差校准用夹具设计

针对触针式表面轮廓测量仪角度测量误差校准过程中存在的角度量块定位问题,设计了一种角度测量误差校准用夹具。在校准表面轮廓测量仪角度测量误差过程中,该夹具提供了一种角度量块相对于仪器的快速、精确定位手段,保证了校准精度,提高了校准效率。