时栅传感器动态测量方法的研究及误差分析

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1、CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50090804204Master'sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyResearchonDynamicMeasurementMethodandErrorAnalysisofTime-gratingSensorPostgraduate:SunShizhengSupervisor：Prof.PengDong-linSpecialty:Measur

2、ementTechnologyandInstrumentsResearchDirection:ComputerAidedTestingTechnologyandInstrumentsTrainingUnit:SchoolofElectronicInformationandAutomationThesisDeadline:April2,2012OralDefenseDate:May29,2012万方数据重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中

3、特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框

4、内打“√”）：1.保密□，在年解密后适用本授权书。2.不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要时栅传感器是本课题组发明的一种新型栅式位移传感器，正在逐步的产业化过程中。针对时栅传感器生产过程中静态标定的局限性，本文作者在国家自然科学基金的资助下，开展了动态测量方法的研究。该课题的研究符合精密测量技术的发展趋势，完善了用时间量测量空间位移的学术思想，对进一步提高时栅传感器的测量精度并推动其产业化发展具有重要的理论和现实意义。本文作者主要的研究内容如下：（1）在动态测量理论和传感器的标定

5、原理与方法的基础上，分析时栅传感器自身的测量原理和动态标定原理，为进一步研究时栅传感器动态测量系统提供理论依据。（2）进行时栅传感器动态测量系统设计，针对时栅传感器信号特点设计信号处理模块，包括仪用放大电路、带通滤波电路、非线性放大电路和波形转换电路，设计数据采集和处理模块、串行通信模块和上位机模块。（3）以动态测量系统误差分离和修正理论为依据，确定时栅动态测量系统的误差分离模型和补偿方法，并运用相应的数据软件实现误差的分离和补偿。针对上位机开发过程中数据处理困难的问题，运用动态链接库的混合编程方法实现上位机调用

6、数学软件中相应函数处理误差数据。（4）对动态测量系统的进行原理性实验研究，完成实验装置的设计、安装和调试。运用动态测量系统对两种不同原理的时栅角位移传感器进行稳定性测试和动态标定。（5）对所设计的动态测量系统误差进行详细分析，总结各种误差的产生机理，确定某些误差对测量结果产生的影响。综上所述，本文在动态测量理论、误差理论和传感器标定理论的基础上，结合时栅自身标定特点，设计了时栅传感器动态测量系统，确定了误差分离模型和补偿方法，对课题所研究的系统进行了实验研究和误差分析。在高精度时栅传感器研发工作的迫切要求下，设计

7、出的时栅动态测量系统对时栅传感器的产品化和市场化将产生积极的推动作用。关键词：时栅位移传感器，动态测量系统，误差分离与修正，误差分析I万方数据AbstractAbstractTopic-basedgroupinventionsanewgratingtypedisplacementsensorthatisnamedtimegratingdisplacementsensor,whichisindustrializedgradually.Accordingtolimitationofthestaticcalibrati

8、onintheproductiveprocessofthetime-gratinganglesensor,theauthorhasdevelopedthestudyondynamicmeasuringmethodsupportedbytheNationalNaturalScienceFoundation.Thesubjectmeetsthetrendoftheprecis