热变形误差补偿原理
发布时间:2015/5/23 21:12:08 访问次数:936
丝杠动态测量仪,用圆光FAN4810M栅作测量转角的角度标准,用激光波长作测量线位移的长度标准。利用同步测量角位移和线位移,把两路信号通过比相,或通过比较两路信号的脉冲个数,而实现对丝杠参数的检验。仪器在工作过程中,由于温度的影响,被测丝杠将伸长或缩短,此外,当环境温度、气压、湿度偏离标准状态时,激光波长也将发生变化,这些都将带来测量误差。下面介绍的补偿方案,假定在测量过程中,环境的温度、气压、湿度不再变化。因此,这些因素引起的误差,可看作是与测量长度成线性关系的系统误差,在全长上误差是线性累加的。根据这样的考虑,因此,可以采用在激光一路信号中增减脉冲数的办法来进行补偿。在补偿时,先测出环境的温度、气压、湿度,再根据修正公式计算出在被测长度上应补偿的数值。假设,根据实测的环境条件,计算得每米累积补偿量为5斗m,工作台每移动半个波长,激光一路发出一个脉冲,所以Sym相当于Sym/( A/2)=Ⅳ1个脉冲 (A的单位为l.t,m)。这Ⅳ,个脉冲数需要在Im长度内给以均匀补偿。在Im长度内的激光脉冲数为M,= lOOOOOOym/( A/2)。因此,为了将5斗m的误差量在Im长度内补偿掉,就需要在每隔M,/Ⅳ.=2 xl05个激光脉冲时,对激光信号增减一个信号。如果计算得的累积补偿量5斗m是一个正数,那么就要求在每隔2×l05个信号时,对激光一路补进一个信号,即Im内补Ni个信号;反之,若计算所得的5斗m是一个负数,则就要求在每隔2x105个信号时,对激光一路堵住(减去)一个信号,即Im内堵住Ⅳ1个信号,这样就达到了补偿的作用。
上述补偿原理的框图如图2 -35所示,上部是激光补偿信号,下部是激光计数信号。分频器l的比例系数M1/Ni=106/A/,可以根据不同的环境条件,即根据计算所得的不同的A/而预置。在上面的例子中,M./N, =2×l05,即激光补偿信号每对分频器1送入2x105个信号时,分频器1便输出一个信号。若计算所得的补偿量是正值,信号便从预置在(+)端处直接送到补偿器2,并将此信号加到激光计数倍号上;若计算所得的补偿量是负值,则分频器1送出的信号便加到预置的(一)端,送到与门3,堵住一个送到补偿器2的激光计数信号,亦即从激光计数信号中减去一个信号,这样,便达到了补偿的目的。
丝杠动态测量仪,用圆光FAN4810M栅作测量转角的角度标准,用激光波长作测量线位移的长度标准。利用同步测量角位移和线位移,把两路信号通过比相,或通过比较两路信号的脉冲个数,而实现对丝杠参数的检验。仪器在工作过程中,由于温度的影响,被测丝杠将伸长或缩短,此外,当环境温度、气压、湿度偏离标准状态时,激光波长也将发生变化,这些都将带来测量误差。下面介绍的补偿方案,假定在测量过程中,环境的温度、气压、湿度不再变化。因此,这些因素引起的误差,可看作是与测量长度成线性关系的系统误差,在全长上误差是线性累加的。根据这样的考虑,因此,可以采用在激光一路信号中增减脉冲数的办法来进行补偿。在补偿时,先测出环境的温度、气压、湿度,再根据修正公式计算出在被测长度上应补偿的数值。假设,根据实测的环境条件,计算得每米累积补偿量为5斗m,工作台每移动半个波长,激光一路发出一个脉冲,所以Sym相当于Sym/( A/2)=Ⅳ1个脉冲 (A的单位为l.t,m)。这Ⅳ,个脉冲数需要在Im长度内给以均匀补偿。在Im长度内的激光脉冲数为M,= lOOOOOOym/( A/2)。因此,为了将5斗m的误差量在Im长度内补偿掉,就需要在每隔M,/Ⅳ.=2 xl05个激光脉冲时,对激光信号增减一个信号。如果计算得的累积补偿量5斗m是一个正数,那么就要求在每隔2×l05个信号时,对激光一路补进一个信号,即Im内补Ni个信号;反之,若计算所得的5斗m是一个负数,则就要求在每隔2x105个信号时,对激光一路堵住(减去)一个信号,即Im内堵住Ⅳ1个信号,这样就达到了补偿的作用。
上述补偿原理的框图如图2 -35所示,上部是激光补偿信号,下部是激光计数信号。分频器l的比例系数M1/Ni=106/A/,可以根据不同的环境条件,即根据计算所得的不同的A/而预置。在上面的例子中,M./N, =2×l05,即激光补偿信号每对分频器1送入2x105个信号时,分频器1便输出一个信号。若计算所得的补偿量是正值,信号便从预置在(+)端处直接送到补偿器2,并将此信号加到激光计数倍号上;若计算所得的补偿量是负值,则分频器1送出的信号便加到预置的(一)端,送到与门3,堵住一个送到补偿器2的激光计数信号,亦即从激光计数信号中减去一个信号,这样,便达到了补偿的目的。
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