为了减小自准直光电传感器的测量误差,提高传感器的测量精度,本文提出了三种不同的曲线拟合算法,基于自准直光电传感器的基本原理和测试自准直光电传感器的样品。证了不同调整算法对光电自准直测量误差的影响,恒温阀芯分析了影响光学自准直仪测量精度的因素。文对提高光学自准直传感器的测量精度具有决定性意义。
学自准直;错误分析;角度传感器;曲线调整中图号:TP212文件编号:A文章编号:2095-2945(2018)06-0153-02总结:减少光电自准直传感器的测量误差,提高传感器的测量精度本文基于光电传感器的基本原理,介绍了三种不同的曲线拟合算法:通过测试样品,验证了不同调节算法对光电自动准直仪测量误差的影响。电自准直。后,分析了影响光学自动准直仪测量精度的因素。文献对于提高自准直光学传感器的测量精度至关重要。
键词:光学自准直,误差分析,角度传感器;准直传感器基于光学自准直原理,结合光电技术将角度测量转换为线性测量。用的技术测量仪器,具有多维非接触和小角度测量,精度高,方便可靠等优点,广泛应用于轨道平台的直线度等精密测量领域。密平台的引导和平整度,传统测量仪器的制造,测试和科学研究,特别是定位环的超精密定位和集成领域自动角度,它具有不可替代的位置,这对于航空航天和军事等许多领域的设备校准非常重要。准直光电传感器的基本原理自准直光电传感器角度测量的基本原理如图1所示[1-3]。
源发出的光入射到透镜[4]的焦平面上的掩模版上。
果该点位于镜头的主光轴上,则该点发出的光通过镜头并在镜子上平行点亮。果镜子垂直于主光轴,光线将始终返回原始路径[5]。镜子不垂直于光束时,也就是说当它与光轴成角度θ时,当平行光轴的光指向镜子时,反射定律知道反射光与原始光成2θ角,穿过棱镜。反射之后,根据几何光学的基本原理,光电探测器上的像点在x中产生位移偏移:x = f·tan2θ,其中:图像的返回x的位移;客观客观距离; θ-镜子的偏转角度。偏转角θ小时,tan2θ≈2θ,通过代入等式1,可以得到:θ= x / 2f,其中θ是要测量的角度,假设焦距f是返回图像的物镜和位移偏移x是已知的。式2给出了镜子的偏转角θ。于传感器中物镜的位置是固定的并且其焦距f是固定常数,因此可以通过测量偏移x [6]来获得角度θ的值。试验证根据自动准直光电传感器的原理,生成传感器样品(图2)。用的设备有:自动准直光电传感器,计算机,恒温阀芯光学分度台,光学平台和升降架。试环境如图3所示。准直光电传感器测试结果如表1所示。
三种不同的调整方法与分段线性插值的理论值进行比较。高斯拟合和最小二乘多项式拟合。
较结果如图4至图6所示。较不同调整方法对自准直光电传感器误差的影响,可以得出结论:使用多项式的曲线拟合方法最小二乘最接近理论值。
表1中的数据进行最小二乘多项式拟合。合曲线的方程式如下:y = 1.29933 * 10-3x 1.40502 * 10-3,r2 = 0.99999和表2中的数据由最小二乘多项式拟合曲线的等式代替。验证,通过最小二乘多项式调整获得的偏移角与由测角仪获得的实际偏移角之间的绝对误差小于20“。实际产品设计中,自动准直光电传感器的测量误差不可用。免并且影响自动准直光电传感器精度的因素很多,包括光电自动准直仪的主要误差,光学系统设计误差,处理系统的采集误差和处理系统,外部干扰错误,安装和调试错误等[9]。
本文中,我们研究了光学自准直原理并介绍了几种自适应算法:通过不同的调整算法模拟光学传感器精度对自准直的影响,以及因素影响测量的准确性。真结果表明,曲线拟合算法可以减小自动准直光电传感器误差,并通过比较三种不同的调整算法得到最小二乘法。

项式调整算法更接近光电自准直传感器的测量结果。过大量数据验证最小二乘多项式调整的结果,绝对误差小于20 ‘,可以降低自动准直传感器的测量误差,从而提高准直传感器测量精度,可以很好地应用于自准直光电传感器测试结果的处理。
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