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激光E+E位移傳感器輸出特性分析及應用
光學精密測量相比傳統(tǒng)的測量方式具有非接觸性、高靈敏度、高精度及快速與實時性等優(yōu)點,在科學研究、工業(yè)生產(chǎn)、空間技術(shù)、國防等領域得到了廣泛應用,是一種非常*測量技術(shù)?；谌菧y量法的激光E+E位移傳感器近年來得到了快速發(fā)展,在零件的尺寸測量,三維輪廓測量,產(chǎn)品質(zhì)量檢測等領域極大的提高了測量效率和精度。

激光E+E位移傳感器輸出特性分析及應用
利用LabVIEW軟件及采集設備研制了一套基于虛擬儀器技術(shù)的大望遠鏡中激光E+E位移傳感器測量系統(tǒng)。對大望遠鏡主鏡位置測量中的激光E+E位移傳感器(LVDT)特性進行測量標定,獲得激光E+E位移傳感器靈敏度、基本誤差、線性度、重復性、往返回程誤差,以便為下一步大望遠鏡主鏡位置解算提供依據(jù)。測試結(jié)果表明,搭建的測試系統(tǒng)滿足激光E+E位移傳感器測試需求,界面操作簡單友好,激光E+E位移傳感器的精度指標達到位置解算要求,該測試系統(tǒng)具有一定通用性,也可用于測試其他激光E+E位移傳感器。根據(jù)被測物體表面的不同特性,對激光E+E位移傳感器進行了實驗研究,重點分析了被測物體表面粗糙度、傾斜角、表面曲率等對測量結(jié)果的影響規(guī)律,并找出相應的措施減少測量誤差。建立盤形凸輪廓線測量模型,對激光E+E位移傳感器的安裝位置和角度進行精確計算,通過模擬分析了測量盤形凸輪廓線的可行性,對傳感器測量值和凸輪廓線參數(shù)之間的關(guān)系進行了推理,zui后完成靜態(tài)測量實驗及數(shù)據(jù)處理。E+E位移傳感器是電控噴油泵閉環(huán)控制系統(tǒng)中的位置反饋元件,它在整個閉環(huán)回路中是一個非常關(guān)鍵的部分,與噴油泵噴油量相對應的齒條位置實時通過該E+E位移傳感器來檢測,電子控制單元根據(jù)檢測到的齒條位置,控制執(zhí)行器的輸出,實時調(diào)節(jié)噴油泵的噴油量。對傳感器的特性進行了測試研究,并給出了傳感器的激勵電路和調(diào)理電路的設計思想,通過實驗測試,系統(tǒng)達到了技術(shù)指標的要求。利用激光E+E位移傳感器對零件進行非接觸式測量是光學精密測量領域的重要研究內(nèi)容,其采用激光三角法測量原理：測量系統(tǒng)發(fā)出的激光束經(jīng)過聚焦后照射到被測物體表面,經(jīng)漫反射后光線由成像透鏡成像到光敏元件接受面上,通過光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號,電信號的輸出大小僅與被測點的位置有關(guān),當測點高度發(fā)生變化,像點位置隨之改變,引起傳感器輸出信號發(fā)生變化。激光三角E+E位移傳感器測量零件時受零件表面特性：表面粗糙度、表面顏色、表面傾斜角等影響較大,測量之前對各種影響因素進行實驗研究,分析其對測量精度的影響規(guī)律。測量盤形凸輪廓線時以測量角zui小原則合理的布置激光E+E位移傳感器,通過計算確定傳感器的安裝位置及角度。

激光E+E位移傳感器輸出特性分析及應用
為解決環(huán)境溫度變化、尺體導軌加工誤差以及邊緣效應等因素對激光E+E位移傳感器測量精度的影響,提出了三極板結(jié)構(gòu)、周期比較測量以及分段采用正余弦極板分段數(shù)據(jù)處理的方案。三極板結(jié)構(gòu)中動極板僅起屏蔽作用,可以降低對尺體導軌加工精度的要求;周期比較測量在提高系統(tǒng)溫度穩(wěn)定性的同時,由于采用了全數(shù)字電路的實現(xiàn)方式能有效降低集成電路的設計、制作成本;交替使用正余弦極板的讀數(shù)避開邊緣效應的影響。理論分析和實驗結(jié)果證明了該方案的可行性。