直线式时栅位移传感器试验方法与精度研究

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1、分类号：密级：论文编号：学号：30708040205重庆工学院硕士学位论文直线式时栅位移传感器试验方法与精度研究研究生:张天恒指导教师：彭东林教授学科专业：测试计量技术及仪器研究方向：计算机辅助测试技术与仪器培养单位：电子信息与自动化学院论文完成时间：2010年4月1日论文答辩日期：2009年5月28日万方数据CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：30708040205Master'sDissertationofChongqingInstituteofTechnologyTe

2、stMethodAndAccuracyResearchOfTimeGratingDisplacementSensorForTheLinearTypePostgraduate:ZhangTianHengSupervisor：Prof.PengDonglinSpecialty:Testing&MeasurementTechnologyandInstrumentResearchDirection:ComputerAidedTestTechnologyandInstrumentTrainingUnit:ElectronicInformationandAuto

3、mationSchoolThesisDeadline:April1,2010OralDefenseDate:May,28,2010万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

4、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：年月日万方数据直线式时栅位移传感器实验方法与精度研究摘要时栅是采用“以时间测空间”的思想原理，完全不同于光栅等基于空间精密刻划技术的各种传统位移传感器，历经十几年的努力，圆分度时栅位移传感器的研究已有很大突破，已在计量部门、制造业和国防军工

5、三大领域获得快速推广，充分展现其制造工艺简单、抗干扰能力强、成本低、智能化程度高等显著优势，具有很好的市场前景。长度是一个极为重要的物理量，它是国际单位制的七个基本物理量（长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、物质的量和光强度）之一。因此，长度位移的测量在测量技术中占有着不可忽略的位置。为了延伸时栅传感器的种类，笔者所在的课题组在国家自然科学基金的资助下，借鉴研发圆分度时栅位移传感器过程中积累的丰富经验，进一步对直线式时栅位移传感器进行了更深入的研究。为了提高精度，达到计量水平。本文所反映的主要研究内容如下：1.对比分析感应同步器、光栅和时栅的工作

6、原理，找出它们的共性与区别，为直线式时栅位移传感器进一步研究提供了理论依据。2.根据直线电机原理，介绍了直线式时栅位移传感器的原理，设计出间隙均匀的机械开槽代替用双排滚针手工排列的结构。以便于以形成满足时空坐标转换的行波磁场。3.选用热膨胀系数相同的材料，设计出定尺与导轨，滑尺与滑块机构，保证了滑尺、导轨与定尺的平行度，简化了机构安装环节，减小了阿贝误差和温度误差的影响。4.介绍传感器的误差分离与自修正技术，动态测量数据的预处理技术，动态误差分离与实时修正。5.运用直线式时栅位移传感器、Heidenhain直线光栅与Renishaw激光干涉仪的对比试

7、验。借鉴圆时栅中的局部拟合整体的修正方法进行试验研究。6.采用曲线拟合法、逐点修正法和谱分析法对采样数据进行处理，通过大量的静态试验、动态试验找到影响精度的因素，以便于提高测量的精度。综上所述，在已经验证的直线式时栅位移传感器可行性基础上，进行了大量的实验与更深层次的研究，为直线式时栅位移传感器研究工作的全面展开奠定了基础，对高精度直线式时栅位移传感器的研发工作具有重要意义，提高测量精度，达到计量水平。关键词：时栅位移传感器，光栅，阿贝误差，动态测试，数据拟合I万方数据重庆理工大学硕士学位论文AbstractTime-gratingisbasedon

8、theprincipleof"tothetimemeasurablespace",itiscompletel