基于双闭环结构的时栅转台自动标定系统设计.pdf

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1、78传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第4期DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)04--0078-03基于双闭环结构的时栅转台自动标定系统设计张天恒，黄奔，王阳阳，高忠华，郑方燕。(1．重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室，．重庆400054；2．重庆理工大学机械工程学院。重庆400054)摘要：时栅转台精度的标定是时栅产业化过程中非常重要的一道工序，是时

2、栅转台精度和可靠性体现。针对传统的标定系统采用激光干涉仪、光电自准直仪和金属多面体，人工操作效率低，可靠性差，提出用自制的数控控制箱结合嵌入式技术，开发了一种时栅转台自动标定系统。该系统以高精度的海德汉圆光栅RCN8510作为基准量仪，双微控制器与上位机为基础，形成双闭环控制结构，实现了实时在线误差修正与补偿。实验结果表明：采用双闭环控制系统时栅转台标定系统具有较高的稳定性，提高了时栅转台标定效率，时栅转台的精度达到2．4”。关键词：双闭环；时栅转台；自动标定；嵌入式中图分类号：TP206文献标识码：

3、A文章编号：1000-9787(2015)04-0078-031lr、Jesi‘~n0tnUA●meRratA-inRt·urnt·albleaut·omat·0iCcalibrati0nsystembased0nstructure0fdoubleclosed．1oopZHANGTian．heng，HUANGBenL_，WANGYang—yang。GAOZhong—hua，ZHENGFang-yan(1．EngineeringResearchCenterofMechanicalTestingTechn

4、ologyandEquipment，MinistryofEducation，ChongqingKeyLaboratoryofTime-GratingSensingandAdvancedTestingTechnology，ChongqingUniversityofTechnology，Chongqing400054，China；2．CollegeofMechanicalEngineering，ChongqingUniversityofTechnology，Chongqing400054，China)Ab

5、stract：Precisioncalibrationoftimegratingturntableisaveryimportantprocessinprocessofindustrialization，whichreflectsprecisionandreliabilityoftimegratingturntable．Inviewoftraditionalcalibrationsystemwithlaserinterferometer，optoelectronicautocollimation，and

6、metalpolyhedron，eficiencyofmanualoperationislow，reliabilityispoor，proposeusinghome—madenumericalcontrolboxcombiningwithembeddedtechnology，developakindofgridturntableautomaticcalibrationsystem．Thesystemusehigh—precisionHEIDENHAINRCN8510circulargratingasb

7、enchmarkinstrument，doublemicrocontrollerandupperPCasfoundation，toformdoubleclosed—loopcontrolstructure，realizereal-timeandonlineerrorcorrectionandcompensafon．Experimentalresultsshowthattimegratingturntablecalibrationsystemadoptingdoubleclosed—loopcontro

8、lsystemhashighstability，eficiencyisimproved，andprecisionoftimegratingturntableisupto2．4”．Keywords：doubleclosed-loop；timegratingturntable；automaticcalibration；embedded0引言上实现高精度的分度定位，和其它精密仪器一样，时栅转台时栅传感器是根据“以时间测空间”的创新思想研制在生产过程中和使用一段