光場式直線時柵的自適應動態(tài)比相測量方法研究.pdf

1、位移測量的精度水平是衡量現(xiàn)代工業(yè)領域先進程度的重要指標之一，位移傳感器是位移測量的關鍵部件，位移傳感器的精度直接決定位移測量的精度。目前，在精密位移測量領域，柵線刻劃式的位移傳感器被廣泛應用，但存在測量精度與速度相互制約的問題。國外高精度傳感器的研究制造技術遠超我國，我國大多使用的高精度傳感器都依賴進口，但仍供不應求。為趕超國外先進水平，只能尋求新思路。時柵是由我國自主開發(fā)研制的位移傳感器，其本質上是一種等時間采樣的靜態(tài)位移測量傳感器，

2、因此，時柵在動態(tài)測量中普遍存在分辨率隨被測物體運動速度變化的問題。
　　時柵產品中，光場式時柵在抗電磁干擾和頻率響應方面具有突出優(yōu)勢，針對上述問題，本課題基于光場式直線時柵設計了一種自適應動態(tài)比相位移測量方法。該方法可在不改變激勵頻率的條件下,利用自適應控制實現(xiàn)測量速度與時柵單位時間內比相次數的自動匹配調節(jié)，進而保證在原有精度基礎上，實現(xiàn)不同速度下的等分辨率位移測量。本文已取得的創(chuàng)新成果有以下幾點：
　　（1）在光場式直線時

3、柵測量原理基礎上，分析其動態(tài)測量中分辨率隨速度變化的問題，提出自適應動態(tài)比相測量方法。
　　（2）分析自適應控制算法，結合光場式直線時柵位移測量方法，推導自適應動態(tài)比相測量原理，并完成測量系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。
　　（3）搭建實驗平臺，進行實驗研究，通過實驗數據對比分析，驗證自適應動態(tài)比相測量方法的可行性。
　　實驗研究表明：自適應動態(tài)比相測量方法在量程180mm，速度0～60mm/s的范圍內，實現(xiàn)了精度優(yōu)于±0.5μm的