一種直線(xiàn)位移通用校準裝置的設計與實(shí)現
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3．3 功能設計
設計直線(xiàn)位移校準裝置的功能有自檢、調零、設置分辨率、設置計數方向(正、反雙方向計數)、查找兩點(diǎn)中心位置、公制／英制單位轉換、線(xiàn)性誤差補償等。
查找兩點(diǎn)中心位置是根據特殊要求設計的，設計功能是按箭頭所指方向移動(dòng)直線(xiàn)光柵尺，碰到被測件兩邊后程序進(jìn)行運算，確定被測件的中心位置，然后移動(dòng)直線(xiàn)光柵尺至軸顯示為零，即為中心位置。
線(xiàn)性誤差補償功能用于對光柵測量系統的系統誤差進(jìn)行修正，修正系數公式為
式(1)中，L為實(shí)際測量長(cháng)度，單位mm；L’為數字顯示器顯示值，單位mm；S為修正系數，單位：mm／m。
當修正系數為正數時(shí)表示增長(cháng)，為負數時(shí)表示縮短。補償范圍為：-1 500～+1 500 mm／m。在絕對坐標顯示方式和相對坐標顯示方式，均可輸入線(xiàn)性誤差補償系數。
4 誤差分析
在測量過(guò)程中，誤差來(lái)源有測量的線(xiàn)性誤差、直線(xiàn)光柵尺的分辨率和測量重復性引入的誤差、環(huán)境溫濕度引入的誤差、安裝被測件引入的誤差等，其中線(xiàn)性誤差可通過(guò)軟件進(jìn)行補償，在3．3節中已有詳細論述。
在正常的工作環(huán)境和操作下，在諸多誤差中，安裝誤差對于每次測量來(lái)說(shuō)是隨機誤差，而且誤差最大，其余誤差可忽略不計。
安裝被測件時(shí)，由于被測件安裝與直線(xiàn)光柵尺不平行，導致直線(xiàn)光柵尺與被測件之間產(chǎn)生夾角α，在末端產(chǎn)生間隙寬h(一般安裝產(chǎn)生的間隙為1～2 mm，最大不大于3 mm)，產(chǎn)生誤差的原理如圖4所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/195008.htm
圖4中，被測件的實(shí)際長(cháng)度為l，在直線(xiàn)光柵尺上的投影，即測量值為L(cháng)。被測件安裝后，夾角α是一個(gè)固定值，與間隙寬h、直線(xiàn)光柵尺的最大長(cháng)度Lmax兩個(gè)因素相關(guān)，被測件的測量誤差與夾角α相關(guān)，相關(guān)性如式(2)所示。
5 結束語(yǔ)
本文設計的直線(xiàn)位移校準裝置的創(chuàng )新點(diǎn)在于實(shí)現了校準與被校準裝置同時(shí)工作在同一基座平臺上，避免了復雜的安裝調試過(guò)程和由于安裝平行度不夠引起的測量誤差及對直線(xiàn)光柵尺的損壞，降低了對測量條件的要求，減少了誤差，提高了測量準確度，同時(shí)還具有現場(chǎng)操作方便、通用性強、聯(lián)接可靠等特點(diǎn)，大大提高了工作效率。
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