圓光柵誤差分析與補償方法實驗驗證

摘 要：圓光柵編碼器是近代角度測控系統(tǒng)的重要傳感元件，它是以圓光柵為核心，采用莫爾條紋技術，將角位移轉(zhuǎn)換成電脈沖信號的一種傳感器，廣泛應用于各種高精度角位移檢測和控制系統(tǒng)中。隨著我國機電一體化精密量儀、加工中心、數(shù)顯數(shù)控機床和各種精密測試定位技術的發(fā)展，對光柵測量系統(tǒng)的精度和性能提出了更高的要求。該文總結了編碼器裝調(diào)過程中出現(xiàn)的問題，分析了圓光柵誤差產(chǎn)生的原因，實驗驗證了補償方法的合理性，從單讀數(shù)頭的pv值20″，rms值7″，提高到了pv值2.1″，rms值0.49″。

關鍵詞：圓光柵 誤差分析 補償方法

中圖分類號：TN253 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（a）-00-02

光柵測角儀器以其精度高、易于數(shù)字化等優(yōu)點而被廣泛應用在角位移測量中，其關鍵技術為莫爾條紋技術業(yè)，目前已相對成熟。

計算機在光柵測量儀器中的應用使光柵測量儀器的信號處理部分更加可靠和精確.由于信號處理部分主要依賴于光柵傳感器的輸出信號，因此，對于高精度測量設備的測角精度主要取決于光柵角度傳感器的精度，而該精度主要受光柵刻制工藝、傳感器設計安裝及調(diào)試等因素的限制.該文對圓光柵誤差來源進行了分析，分析得出了誤差補償方法，并通過實驗驗證了補償方法的合理性。

1 誤差來源分析

圓光柵的安裝結構示意圖見圖1。

圖1 圓光柵的安裝結構示意圖

從圖1所示的結構我們可以看出圓光柵存在以下的誤差。

1.1 連接誤差

連接設計本身也可能對系統(tǒng)精度有些許影響，例如反向間隙、抗扭剛度及角度誤差都可能引起缺陷。……