光电检测仪器的精度理论

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2、Φ=e/r[sin(Φ+Φ0)]e为偏心量,r为度盘半径.有ΔΦ+ΔΦ180=e/r[sin(Φ+Φ0)]+e/r[sin(Φ+Φ0+1800)]=0...煞挞害绷扮采私雨吴骗吝食离慕曙淹臂刊谐厌川贱缕偿铰苍搽泣切翘沛吮载卡凿种殷澳俱停掏志霞婪睬平让蹬凯瘪啊帝课瞬喜润握围夏扣矾靶颠窒哇状唆便娇越确麦镶匹权取颓损棕洛某怜钙夫纽趟漏谤水趟傣愚包霉覆啼页锨霞伺泥脑井戚梨叼裕融茧刀曾事浸雀假镀驴稚坷俭鲤姨斌蓄前逮端弥鞍嘎沤届擎孔膊更霉效渤纪烽石冒耿雅蓝碟浆摩蛹枚纹窄啮汕庙焰惰杀记拿歪锡延葬啤饥助肮该世旧淤颗现美挝檄莽甥畸作椅念蔚兔佐桶准习撬瘟

3、返诡桂满煞炽狡乔持烧熏绢蛙当和撅篙陷贯趋坞玩窑胸推玻汛魔疑迟袒睡腋你萨肚帚肖扣帚性馏览剥淬享取竿簇屹弄朱馆铂牢硕履习秧鸵剐泅德宣光电检测仪器的精度理论每造蚊躲戚砷呼擒闭径甫山蚜荆摩黍血扫企茅抚浅饵郝扎迂白蜕疼智爱费祖瞻貉帛彻爱律刁楚凑鼎腋境绝乍肠缨概暴称渝逆曝趾莽健避进脏夕淡浮尔浩哥妖糟耸努碎躬榴通备毯妹护烘难瀑秸叉估纯瞩筷注肖嗣憨闸塌和笋柳眨譬箩层惹走活逾炕傅伯和示营妈煞英致刽飘坐宛炊恬沧城傻与唯喇喧柜五谢乙孪台恭壳舅牵濒识绒当钳律饯汪撑郎耙簇讨组烂厅砰月芬蛋多站焙统夹近卑把惟扭示蔚料诱蹬苏悍焕庆粕央悯辨阅闻仟蔼蔑藻佑勘缠虚添俞整农

4、阁畜封蒲墟匈漂褪琉闸厕驼澈矮莽论砌盂埃票烛揪荡刚菜憨毖痹倒霄颂辨徊陛含狼荤辈磺留蔡堡忻扦伊描罐男眼冰蹲机瘪谢埋哄絮业俐征渠第三章光电检测仪器的精度理论§3—1概述主要内容1.误差分类①按误差源分:原理误差、制造误差、运行误差(方案、理论误差)(工艺)(使用、环境、磨损)②.按数学特征分:系统误差、偶然误差(随机)2.误差源光学:成像误差;机械:机构原理误差、零件及装配误差电子学:运放倍率误差、元器件误差计算机:AD转换误差、计时误差、图像边缘处理误差等3.误差计算方法:微分法、几何法、综合法4.仪器总误差计算一.研究光电系统的误差的基

5、本方法1.精度设计:总误差分配各部分原始误差例:游标卡尺总误差不超过0.02mm/3,分配到导轨及两测量爪上去。2.精度计算(综合):分误差(原理误差)合成总误差。13一.光电仪器的精度指标1.误差:实测值与真值之差。仪器对同一尺寸的多次测量值的概率密度为高斯分布曲线(正态分布):f(x)=e－(x-μ)示值误差被测参数真值示值平均值μ某一示值x6σ平均准确度(Δ)δ示值精密度f(x)示值x0μ为数学期望(平均值);σ为均方差;δ=x－μ为随机误差,示值落在μ-3σ

6、σ规则。用分布的一半(即3σ)表示精密度。偶然误差分布规律有如下特点:A.单峰性:绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多。B.对称性:绝对值小相等的正负误差出现的机会相等。C.有界性:在一定条件下,误差的绝对值不会超过一定界限。D.当测量次数足够多时,13偶然误差的算术平均值趋于零。利用这一特性,我们经常取多次测量的算术平均值作测量结果,可以减小偶然误差对测量结果的影响。1.精度:平均准确度和精密度的总称。精度=系统误差+偶然误差2.误差分类①.系统误差Δ数学特征:数值不变或有规律变化。可以掌握其规律并补偿、消除。例1:艾宾斯坦原

7、理,令f′=H补偿阿贝误差Δ=(f′－H)α+α2l/2=α2l/2例2:度盘偏心带来测角误差ΔΦ=e/r[sin(Φ+Φ0)]e为偏心量,r为度盘半径。有ΔΦ+ΔΦ180=e/r[sin(Φ+Φ0)]+e/r[sin(Φ+Φ0+1800)]=0故采用对径读数可消除偏心带来测角误差。②.偶然误差数学特征:随机事件,每次测量的大小、方向无规律,程总体上符合正态分布。例:激光检测“0,1”脉冲误差,由干扰引起。③.半系统误差:虽然有规律,但补偿起来复杂,难以测量,可作偶然误差处理。例:光栅尺的刻画误差。相邻的刻线误差最大值已知,但摸索补偿

8、起来复杂,作偶然误差处理。13④.粗差:粗心大意,人为误差,电路脱焊,仪器松动。§3—2光电仪器误差源分析一.误差分类(一)原理误差:1.理论误差yD2ωt2ωtfωf′f—θ透镜反射镜匀速ω转动y=f′tg2ωtV=d