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調(diào)制式E+E位移傳感器動(dòng)態(tài)測量誤差標(biāo)定系統(tǒng)
測量系統(tǒng)，尤其是帶有機(jī)械結(jié)構(gòu)的測量系統(tǒng)在實(shí)際使用過程中，隨著時(shí)間的推移，系統(tǒng)的精度會(huì)有所損失，測量精度逐漸下降，需要借用標(biāo)定系統(tǒng)對(duì)測量精度重新校準(zhǔn)。

調(diào)制式E+E位移傳感器動(dòng)態(tài)測量誤差標(biāo)定系統(tǒng)
目前大多數(shù)的標(biāo)定系統(tǒng)都由標(biāo)準(zhǔn)儀器制造商或檢查機(jī)構(gòu)針對(duì)特定的傳感器研制的，都是單系統(tǒng)和封閉式的，不能夠被其它儀器所使用。作者在國家自然科學(xué)基金的資助下，展開調(diào)制式位移傳感器動(dòng)態(tài)測量誤差標(biāo)定系統(tǒng)的研究，設(shè)計(jì)一個(gè)針對(duì)調(diào)制式E+E位移傳感器的通用標(biāo)定平臺(tái)。主要研究內(nèi)容如下：以動(dòng)態(tài)測量理論和傳感器標(biāo)定理論為基礎(chǔ)，對(duì)比不同的誤差分離方法和系統(tǒng)誤差數(shù)據(jù)擬合方法，選定用對(duì)比法進(jìn)行誤差分離，用zui小二乘法進(jìn)行誤差數(shù)據(jù)擬合。設(shè)計(jì)調(diào)制式位移傳感器動(dòng)態(tài)測量誤差標(biāo)定系統(tǒng)的總體方案。聚焦探測法是表面形貌非接觸測量中的主要方法之一。然而，由于在聚焦伺服系統(tǒng)中采用了音圈電機(jī)．傳統(tǒng)的聚焦探測傳感器的測量精度較為有限。介紹了一種新型的基于改進(jìn)傅科聚焦探測法且自帶衍射光柵計(jì)量系統(tǒng)的調(diào)制式E+EE+E位移傳感器。因?yàn)闆]有采用音圈電機(jī)而是采用壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器．所以這種自帶衍射光柵計(jì)量系統(tǒng)的傳感器具有更高的精度。在測量工件表面形貌時(shí)．壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)聚焦物鏡進(jìn)行垂直位移．從而確保在每一個(gè)采樣間隔中焦點(diǎn)總是落在工件表面上,同時(shí)使得聚焦誤差信號(hào)回零。該調(diào)制式E+EE+E位移傳感器的分辨率為10nm。以高精度光柵作為測量基準(zhǔn)，用PMAC卡控制直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)速，以FPGA作為主控芯片，同步獲取光柵和被標(biāo)定傳感器的測量數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)完成數(shù)據(jù)接收并對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分離與修正。設(shè)計(jì)下位機(jī)的硬件和軟件，硬件部分包括：FPGAzui小系統(tǒng)電路、儀用放大電路、二階有源帶通濾波電路、波形轉(zhuǎn)換電路等；軟件部分包括光柵信號(hào)處理模塊和被標(biāo)定傳感器信號(hào)處理模塊。用MFC完成上位機(jī)主界面設(shè)計(jì)，利用MSComm控件設(shè)計(jì)串口通信程序。針對(duì)上位機(jī)開發(fā)過程中數(shù)據(jù)處理困難的問題，運(yùn)用動(dòng)態(tài)鏈接庫的方法實(shí)現(xiàn)Matlab與Visual C++6.0混合編程簡化數(shù)據(jù)處理難度。完成標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，分析該系統(tǒng)的誤差來源，并在總結(jié)的基礎(chǔ)上指出進(jìn)一步改進(jìn)的方向。

調(diào)制式E+E位移傳感器動(dòng)態(tài)測量誤差標(biāo)定系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)測量誤差標(biāo)定系統(tǒng)，能夠有效的提高傳感器動(dòng)態(tài)測量精度且系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。同時(shí)只需對(duì)FPGA接口程序做少量的修改即可用于不同的角E+E位移傳感器。不論對(duì)于科研機(jī)構(gòu)提高開發(fā)效率還是對(duì)于檢測機(jī)構(gòu)節(jié)約測試系統(tǒng)成本，都具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。