二維光學內反射微小角度傳感器的優(yōu)化設計.pdf

1、在現(xiàn)代企業(yè)的質量保證體系中，在線檢測設備具有非常重要的地位，也是幾何量計量技術的重要組成部分。隨著精密加工和超高速加工的發(fā)展，對在線測試的精度和速度都提出了新的要求，高精度、高分辨率小角度測量方法的研究成為此領域研究的一項重要內容。時下各種先進測量手段和儀器的廣泛應用，使得測量準確度和精度達到了很高的水平。但是，傳統(tǒng)的小角度測量儀器如激光干涉儀，光電自準直儀等，由于具有體積大、系統(tǒng)復雜、造價昂貴、對測量環(huán)境要求高、較難組成多維測角系統(tǒng)等

2、特點而很難用于工業(yè)高精度在線測量。 為了解決上述問題，本課題基于光學內反射效應，設計并試制了一種新型二維微小角度傳感器，可實現(xiàn)實時二維微小角度的測量，為下一步設計組建小型化多自由度位移檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)對精密加工機床或坐標測量機的運動姿態(tài)及誤差的測量奠定基礎。本系統(tǒng)采用基于MSP430高性能單片機檢測電路進行數(shù)據(jù)處理，提高系統(tǒng)的響應速度；使用光源調制方法，提高信號的測量精度。以下是本論文的主要研究內容： 1）論述了本文研究的

3、目的和意義，查閱了大量的相關技術資料，綜合評述了微小角度測量技術的國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 2）從理論上系統(tǒng)的分析了基于光學內反射效應測角法的原理。 3）基于理論分析，制作了一種可調制半導體激光器，包括調制信號發(fā)生電路和調制驅動電路，討論了冷光源的試制方法。 4）設計制作了基于單片機系統(tǒng)的部分處理電路，對其技術性能、工作特性進行了實驗研究。 5）提出該傳感器的評價方法，對影響檢測準確度的誤差因素進行了比較系